光储燃充直流微电网运行控制研究与容量配置
发布时间：2021-05-13 22:07
可再生能源作为一种新型的能源,在世界的快速发展中扮演着极其重要的角色,但是可再生能源发电受环境的影响较大,出力具有随机性,意味着它的发展比较缓慢,但是直流微电网技术的出现为可再生能源的发电问题提供了解决方案。与交流微电网相比,直流微电网不需要考虑无功和频率变动时对系统的影响。独立直流微电网通过协调控制系统中的各种可再生能源和储能单元,使系统的功率达到平衡,最终使独立直流微电网稳定运行。随着世界各国对能源的需求量越来越大,化石能源的枯竭以及环境问题受到了世界各国的关注,由此推动了新能源发电技术在国内外的发展。文本从独立直流微电网的需求出发,研究了光储燃充独立直流微电网的协调控制及容量优化配置问题。首先,研究了光储燃充独立直流微电网的拓扑结构,使系统中的各类负荷和分布式电源发电功率平衡作为目标,确定了直流微电网的基本组成,主要包括光伏、燃料电池、混合储能（蓄电池和超级电容）以及电动汽车。根据系统中的各个单元的特性建立了各自的数学模型,并在Matlab中建立了对应的仿真模型。其次,对光伏、混合储能、燃料电池及电动汽车单元的控制策略进行研究。其中,光伏出力具有随机性,采用MPPT控制方式使其达...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACTS
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 微电网的国内网研究现状
1.3 直流微电网的国内外研究
1.3.1 直流微电网协调控制策略的研究现状
1.3.2 直流微电网容量配置的研究现状
1.4 内容及章节安排
第二章 光储燃充直流微电网系统结构及建模
2.1 光储燃充直流微电网系统拓扑结构
2.2 光伏发电系统模型
2.2.1 光伏电池特性曲线分析
2.3 混合储能(蓄电池、超级电容)系统模型
2.3.1 蓄电池数学模型
2.3.2 超级电容数学模型
2.4 电动汽车模型
2.4.1 电动汽车的发展现状
2.4.2 电动汽车数学建模
2.5 燃料电池模型
2.6 本章小结
第三章 直流微电网微电源控制策略
3.1 光伏发电系统控制策略
3.1.1 光伏常规MPPT控制与恒压控制
3.1.2 自适应变步长电导增量法
3.1.3 仿真验证
3.2 储能系统充放电控制
3.2.1 储能系统充放电控制方式
3.2.2 储能系统充放电控制仿真
3.3 自适应虚拟直流电机的燃料电池控制
3.3.1 虚拟直流发电机(VDG)模型
3.3.2 直流发电机的惯性特性
3.3.3 虚拟直流发电机(VDG)的控制策略
3.3.4 自适应虚拟直流发电机控制策略
3.3.5 仿真分析
3.4 电动汽车控制策略
3.5 本章小结
第四章 光储燃充直流微电网运行控制
4.1 光储燃充独立直流微电网协调控制分析
4.1.1 直流微电网控制目标
4.1.2 系统功率控制策略
4.1.3 系统运行工况
4.2 工作模式仿真分析
4.4 本章小结
第五章 光储燃独立直流微电网经济性分析
5.1 直流微电网经济优化目标函数
5.1.1 负荷缺电率
5.1.2 新能源渗透率
5.2 条件约束
5.2.1 输出功率约束
5.2.2 储能系统充放电约束
5.2.3 储能装置荷电状态约束
5.3 基于模拟退火的混合粒子群算法
5.4 算例分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑蓄电池SOC的直流微电网协调控制策略研究[J]. 刘洪硕,罗向阳,张伟,刘越,孙炜棋,郭明辉. 电气应用. 2020(01)
[2]含母线电压补偿和负荷功率动态分配的直流微电网协调控制[J]. 李祥山,杨晓东,张有兵,徐志成,谢路耀,陆海强. 电力自动化设备. 2020(01)
[3]直流微电网改进下垂控制策略研究[J]. 雷声勇. 电气传动. 2019(12)
[4]直流微电网母线电压波动分层控制策略[J]. 邓番一,郭英军,徐佳乐,孙鹤旭. 河北工业科技. 2019(06)
[5]基于光伏和储能独立的微电网系统充裕性研究[J]. 王旭东. 信息技术. 2019(11)
[6]复合储能中蓄电池荷电状态的自适应控制策略[J]. 任帅,赵兴勇,赵龙,高鹏彦,李越. 自动化与仪表. 2019(09)
[7]直流微电网中超级电容-蓄电池混合储能系统及其控制策略[J]. 冯玉斌,肖静,吴宁,杨艺云,孙乐平. 广西电业. 2019(08)
[8]一种新型虚拟直流电机控制技术[J]. 崔健,吕志鹏,盛万兴,吴鸣,王建华,张伟,樊绍胜. 中国电机工程学报. 2019(10)
[9]光伏-混合储能直流微电网能效提升策略研究[J]. 曾进辉,张伯伦,雷敏,莫霜叶. 电力电子技术. 2019(03)
[10]模拟直流发电机的光伏变换器控制稳定性分析[J]. 张凯涛,张辉,支娜,谭树成. 电力电子技术. 2019(01)
博士论文
[1]独立微电网分布式电源优化配置与协调控制[D]. 马艺玮.华南理工大学 2015
[2]含多种分布式电源的微电网运行控制研究[D]. 王鹤.华北电力大学 2014
[3]含微电网的智能配电网规划理论及其应用研究[D]. 刘壮志.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]含多种分布式电源的微电网优化配置研究[D]. 曾胜利.南昌大学 2019
[2]电动汽车锂电池的荷电状态估算[D]. 朱梦杰.安徽理工大学 2019
[3]直流微电网的小扰动稳定性能的研究[D]. 马文飞.安徽理工大学 2019
[4]直流微电网中混合储能平抑电压波动策略研究[D]. 赵钰彬.山西大学 2019
[5]含混合储能的风光互补直流微电网能量管理策略研究[D]. 石昌洪.湖北工业大学 2019
[6]含混合储能的光伏直流微电网能量管理策略研究[D]. 邓捷.湖北工业大学 2019
[7]微电网运行控制策略的研究[D]. 席晓强.辽宁工业大学 2019
[8]直流微网优化控制策略与能量管理研究[D]. 郝玉倩.河北科技大学 2018
[9]超级电容—蓄电池混合储能系统及其在微电网中的应用研究[D]. 冯玉斌.广西大学 2018
[10]光—储—充直流微网的运行控制研究[D]. 闫思超.北方工业大学 2018
本文编号：3184788
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACTS
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 微电网的国内网研究现状
1.3 直流微电网的国内外研究
1.3.1 直流微电网协调控制策略的研究现状
1.3.2 直流微电网容量配置的研究现状
1.4 内容及章节安排
第二章 光储燃充直流微电网系统结构及建模
2.1 光储燃充直流微电网系统拓扑结构
2.2 光伏发电系统模型
2.2.1 光伏电池特性曲线分析
2.3 混合储能(蓄电池、超级电容)系统模型
2.3.1 蓄电池数学模型
2.3.2 超级电容数学模型
2.4 电动汽车模型
2.4.1 电动汽车的发展现状
2.4.2 电动汽车数学建模
2.5 燃料电池模型
2.6 本章小结
第三章 直流微电网微电源控制策略
3.1 光伏发电系统控制策略
3.1.1 光伏常规MPPT控制与恒压控制
3.1.2 自适应变步长电导增量法
3.1.3 仿真验证
3.2 储能系统充放电控制
3.2.1 储能系统充放电控制方式
3.2.2 储能系统充放电控制仿真
3.3 自适应虚拟直流电机的燃料电池控制
3.3.1 虚拟直流发电机(VDG)模型
3.3.2 直流发电机的惯性特性
3.3.3 虚拟直流发电机(VDG)的控制策略
3.3.4 自适应虚拟直流发电机控制策略
3.3.5 仿真分析
3.4 电动汽车控制策略
3.5 本章小结
第四章 光储燃充直流微电网运行控制
4.1 光储燃充独立直流微电网协调控制分析
4.1.1 直流微电网控制目标
4.1.2 系统功率控制策略
4.1.3 系统运行工况
4.2 工作模式仿真分析
4.4 本章小结
第五章 光储燃独立直流微电网经济性分析
5.1 直流微电网经济优化目标函数
5.1.1 负荷缺电率
5.1.2 新能源渗透率
5.2 条件约束
5.2.1 输出功率约束
5.2.2 储能系统充放电约束
5.2.3 储能装置荷电状态约束
5.3 基于模拟退火的混合粒子群算法
5.4 算例分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑蓄电池SOC的直流微电网协调控制策略研究[J]. 刘洪硕,罗向阳,张伟,刘越,孙炜棋,郭明辉. 电气应用. 2020(01)
[2]含母线电压补偿和负荷功率动态分配的直流微电网协调控制[J]. 李祥山,杨晓东,张有兵,徐志成,谢路耀,陆海强. 电力自动化设备. 2020(01)
[3]直流微电网改进下垂控制策略研究[J]. 雷声勇. 电气传动. 2019(12)
[4]直流微电网母线电压波动分层控制策略[J]. 邓番一,郭英军,徐佳乐,孙鹤旭. 河北工业科技. 2019(06)
[5]基于光伏和储能独立的微电网系统充裕性研究[J]. 王旭东. 信息技术. 2019(11)
[6]复合储能中蓄电池荷电状态的自适应控制策略[J]. 任帅,赵兴勇,赵龙,高鹏彦,李越. 自动化与仪表. 2019(09)
[7]直流微电网中超级电容-蓄电池混合储能系统及其控制策略[J]. 冯玉斌,肖静,吴宁,杨艺云,孙乐平. 广西电业. 2019(08)
[8]一种新型虚拟直流电机控制技术[J]. 崔健,吕志鹏,盛万兴,吴鸣,王建华,张伟,樊绍胜. 中国电机工程学报. 2019(10)
[9]光伏-混合储能直流微电网能效提升策略研究[J]. 曾进辉,张伯伦,雷敏,莫霜叶. 电力电子技术. 2019(03)
[10]模拟直流发电机的光伏变换器控制稳定性分析[J]. 张凯涛,张辉,支娜,谭树成. 电力电子技术. 2019(01)
博士论文
[1]独立微电网分布式电源优化配置与协调控制[D]. 马艺玮.华南理工大学 2015
[2]含多种分布式电源的微电网运行控制研究[D]. 王鹤.华北电力大学 2014
[3]含微电网的智能配电网规划理论及其应用研究[D]. 刘壮志.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]含多种分布式电源的微电网优化配置研究[D]. 曾胜利.南昌大学 2019
[2]电动汽车锂电池的荷电状态估算[D]. 朱梦杰.安徽理工大学 2019
[3]直流微电网的小扰动稳定性能的研究[D]. 马文飞.安徽理工大学 2019
[4]直流微电网中混合储能平抑电压波动策略研究[D]. 赵钰彬.山西大学 2019
[5]含混合储能的风光互补直流微电网能量管理策略研究[D]. 石昌洪.湖北工业大学 2019
[6]含混合储能的光伏直流微电网能量管理策略研究[D]. 邓捷.湖北工业大学 2019
[7]微电网运行控制策略的研究[D]. 席晓强.辽宁工业大学 2019
[8]直流微网优化控制策略与能量管理研究[D]. 郝玉倩.河北科技大学 2018
[9]超级电容—蓄电池混合储能系统及其在微电网中的应用研究[D]. 冯玉斌.广西大学 2018
[10]光—储—充直流微网的运行控制研究[D]. 闫思超.北方工业大学 2018
本文编号：3184788
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