基于模糊控制的风光储微电网仿真研究

发布时间：2017-04-16 05:09

  本文关键词：基于模糊控制的风光储微电网仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,受矿产资源问题、污染问题的影响,整合多种分布式电源及储能装置的微电网技术越来越受到关注,尤其风光储微电网更受瞩目。风光储微电网由风力发电机、光伏电池和储能装置共同对负载供电,能够解决一种分布式电源供电时随机性和间歇性的缺点,提高系统的能源利用率。然而风光储微电网在解决传统发电问题的同时,也需要解决其带来的一系列难题,例如微网联网运行时会对配电网可靠性及电能质量产生一定的影响。因此,研究合理可靠的微电网的控制策略具有重要的理论意义及应用价值。在微网系统理论研究的基础上,本文引入模糊自适应PID控制器,进行了仿真平台搭建、仿真结果分析,验证新型控制器的正确性和有效性。本文主要包括以下内容:(1)讨论逆变器控制原理、逆变器PQ控制方法及V/f控制方法,针对PI控制器的缺陷,运用模糊自适应方法优化相应参数,设计了模糊自适应PQ控制系统和模糊自适应V/f控制系统。在MATLAB/Simulink中建立单微源仿真模型,并分别对PQ控制系统和V/f控制系统进行仿真,通过对PI控制和模糊自适应控制下系统的仿真分析,验证模糊自适应控制器在PQ控制系统和V/f控制系统中的有效性。(2)研究风力发电机、光伏电池以及蓄电池三种微电源的数学模型,并根据微源特性选择不同控制策略,最后分别建立仿真模型。为了提高可再生能源利用率,模型中风力发电机、光伏电池采用PQ控制,实现其最大功率跟踪,蓄电池则选择了恒压恒频控制,用于系统电压和频率的支撑。(3)搭建风光储系统仿真模型,并对不同情况下系统运行特性进行了仿真分析,依据仿真结果可知,系统中运用的模糊自适应控制器可以实现系统的功率平衡以及电压和频率的稳定,从而验证了控制器的可行性。本文依托中电投东北公司项目:风电场经济运行研究,对风光储微电网控制策略进行了深入研究,希望对逆变电源控制技术的发展做出一定的贡献。
【关键词】：风光储 微电网 逆变器 模糊自适应控制
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM61
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 微电网发展现状及趋势10-11
• 1.3 微电网的控制11-13
• 1.4 模糊自适应控制13-14
• 1.5 论文工作的主要内容14-15
• 第2章 微电源联网模型及传统控制策略15-20
• 2.1 三相电压型逆变器数学模型15-16
• 2.2 微电源的PI控制策略16-19
• 2.2.1 微电源逆变器PQ控制16-18
• 2.2.2 微电源逆变器V/f控制18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 微电源的模糊自适应控制20-29
• 3.1 模糊自适应控制机理20-22
• 3.1.1 模糊自适应控制器结构20-21
• 3.1.2 语言变量及其隶属度函数21
• 3.1.3 模糊控制规则21-22
• 3.2 模糊自适应控制算法的编辑22-24
• 3.3 模糊自适应系统的仿真模型24-25
• 3.4 单微源系统建模与仿真25-28
• 3.4.1 基于PQ控制的系统仿真分析25-27
• 3.4.2 基于V/f控制的系统仿真分析27-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 风光储微电源动态建模29-39
• 4.1 永磁同步风力发电系统29-32
• 4.1.1 永磁同步风力发电系统数学模型29-30
• 4.1.2 永磁同步风机变流器控制策略30-31
• 4.1.3 永磁同步风力发电系统仿真模型31-32
• 4.2 光伏发电系统32-37
• 4.2.1 光伏电池数学模型32-33
• 4.2.2 最大功率跟踪控制33-35
• 4.2.3 光伏发电系统仿真模型35-37
• 4.3 蓄电池模型37-38
• 4.4 本章小结38-39
• 第5章 风光储微电网仿真研究39-45
• 5.1 风光储微电网系统仿真及分析39-44
• 5.1.1 风光储微电网仿真模型39-40
• 5.1.2 系统的仿真参数40
• 5.1.3 系统的仿真结果及分析40-44
• 5.2 本章小结44-45
• 第6章 结论45-46
• 参考文献46-49
• 在学研究成果49-50
• 致谢50

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