基于MMC的交直流混合微电网中子网间的功率协调控制
发布时间：2021-07-02 13:34
新型微电网的构建在未来的电力应用市场上的占比愈加重要,对于微电网高效利用也逐步走到人们的视野中来,为了更好的利用微电网为各种因各项原因造成的供电不便的地区供应高质量电能,本文在基于模块化多电平换流器的新型应用环境,为模块化多电平换流器在微电网的环境下开创性的工作。基于不同的特性曲线下的微源为能量供应源,构建新型电网模型,通过对于脉宽调制的分析,应用载波移相脉宽调制技术为核心控制技术,采用分层控制的思路,为各项控制条件提供理论依据,作者的主要工作是:1.构建新型微电网结构模型,拓展应用新型微电网结构,在传统的微电网结构中替换模块化多电平换流器作为新型的优质转换器,并在构建中增加了储能装置作为就近的能量补偿装置,为微电网的新型结构的节能优化打下了基础。2.采用脉宽调制技术作为主要的控制手段,通过对模块化多电平换流器的傅里叶变换进而探究出载波移相角对于系统控制的优先相关性,进一步使用载波移相调制技术对微电网进行功率控制和谐波控制。3.对于功率控制方案,使用分层控制的方案,对于系统采用四级控制,每一级都采用各自相应的控制条件,避免控制条件间的相互影响对于系统稳定运行的干扰,并最终得到相应的载波...
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
辐射型交流微电网结构示意图
第2章微电网结构82.1.2直流型微电网直流型微电网由于其构成原因，导致直流微网相对于交流微网来说，使用的功率变换装置更为少，并且由于内部流通直流电流，并不会产生环流，内部不存在环流问题和时域同步问题[39]，其通过DC-AC双向变流器与大电网相连接，相互支持供能。直流微电网内部结构和交流微网的构成类似，其主要构成原件有由分布式电源、电能储蓄装置、直流负荷等均直接连通直流母线，直流母线再通过DC-AC双向变流器对外部大电网进行电压调制后连接大型配电网。简单举例说明放射型直流微电网结构如下图2.2所示，其通过交直流逆变器将微电网与大电网相连接，微电网内部只有直流电流流通。一般在直流微电网中，母线的数量是可以变化的，根据母线的数量，直流微电网常常分为单极性和多级性两种的供电模式，其中单极性的微电网母线的电压等级只有一级，较为简答，难以满足多种要求下的直流供电，多级性的微电网则相对直流供电系统的利用效果更好。由于母线的数量多一些，可提供的电压等级更多，适用的范围更为宽广，可以连接不同能级下的负荷和电能储蓄装置。其中放射型直流微电网结构如下图2.2所示图2.2放射型直流微电网结构示意图2.1.3交直流混合型微电网交直流混合微电网其内不结构更为复杂，它不仅仅包含了交流型微电网也包含了直流型微电网，内部结构一般构成是分布式电源、储能和交直流两种模式的负荷连接而成的系统性的一个整体，本身具有一定的自身供能能力，加上优秀的调节控制策略和自我保护能力，在不连接大电网的情况下能够平稳运行，其内部运行时
第2章微电网结构9能保证交流和直流母线的电压稳定，同时保证交流母线的频率不出现较大波动，进一步的实现交流和直流侧的功率平衡，内部的能量供应保持平衡可靠[40]。交直流混合主动配电网架的快速地发展也助长了混合微电网的发展。由于混合微电网的内部既含有交流侧又含有直流侧，所以它的应用范围不限于单一电能模式，既可以为交流侧进行交流电的供应也可以为直流侧供给直流电。通过换流器连接，交流侧和直流侧的电能流通成为可能，将交流型微源、直流型微源、组合型微源分别按照其构成连接分配到各自的交流母线、直流母线和混合母线上，通过微源为各自的母线提供电能供应给各条母线上的负载。并且各条母线上连接由大型储能装置，能够将微源供给能量有富余时存储起来，用以供给在环境不友好条件下，微源供给能量不足时补给给各个母线用以稳定微电网系统的运行，补充负载用电。本文探讨的其结构如下图2.3所示，目前，交直流混合微电网尚处于萌芽阶段，在开发与应用上还有诸多的问题需要解决，例如，系统的平稳运行、功率的稳定控制、结构的简洁优化等诸多方面都有待提高。目前的混合微电网的研究中，大部分的研究是把直流微电网当作单一的供能侧或者单一的负载，这种架构下与未来的智能电网的发展大有不同，故本文对于微电网中的直流微网将视为两种皆有，既可以当做可控电源，又可以作为负载进行研究。图2.3本文应用的混合微电网结构示意图2.2微源结构及其类别分析构成微电网的主要成分之一就是分布式电源[41]，在此我们将其称为微源，微源的种类有很多根据其为我们所提供的能量种类区分它们，可以将其分为以下的
【参考文献】：
期刊论文
[1]以MMC接口互联的交直流混合微电网协同预充电控制[J]. 李晓英,王兴贵,薛晟. 兰州理工大学学报. 2019(06)
[2]第24届国际供电会议研究成果综述——微电网的规划与运行[J]. 李宏仲,吕梦琳,胡列翔,范明天,张祖平. 电网技术. 2019(04)
[3]一种提高微电网储能电站电池使用经济性的混合储能容量配置方法[J]. 田盈,郭宝甫,王卫星,张鹏. 供用电. 2019(01)
[4]多微电网互联系统的储能容量配置[J]. 唐忠,田晨,资容涛. 电测与仪表. 2019(04)
[5]多母线结构交直流混合微电网协调控制与模式切换策略[J]. 陈安伟. 电力系统自动化. 2018(17)
[6]高可再生能源渗透率海岛微电网运行控制[J]. 于芃,刘兴华,孙树敏,李广磊,李笋,程艳,张用,石鑫,曲殿旭,王瑞琪,赵鹏,王士柏. 电网技术. 2018(03)
[7]一种串联型微电网功率协调控制策略[J]. 王兴贵,李世洁,王海亮. 自动化与仪器仪表. 2017(07)
[8]模块化多电平换流器电磁暂态建模研究[J]. 祁秋玲,竺庆茸,黄文杰,徐修华,张韬. 南京工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[9]交直流微电网互联变流器控制策略[J]. 贾利虎,朱永强,杜少飞,王银顺,文俊. 电力系统自动化. 2016(24)
[10]柔性直流输电系统控制研究综述[J]. 李兴源,曾琦,王渝红,张英敏. 高电压技术. 2016(10)
博士论文
[1]模块化多电平换流器型直流输电系统的稳态运行解析和控制技术研究[D]. 周月宾.浙江大学 2014
硕士论文
[1]基于半桥型MMC-HVDC的直流侧故障隔离方案研究[D]. 沈峰.西南交通大学 2018
[2]直流微网中多微源协调运行与能量管理策略研究[D]. 熊诵辉.湖南大学 2017
[3]基于MMC互连的交直流混合微电网中环流分析与抑制[D]. 黄春霞.兰州理工大学 2016
[4]模块化多电平换流器环流谐波与电容电压波动的抑制技术[D]. 徐聃聃.哈尔滨工业大学 2015
[5]基于模块化多电平换流器的STATCOM研究[D]. 朱劲松.南京理工大学 2013
[6]模块化多电平变流器子模块的构建与热设计[D]. 吕栋.浙江大学 2012
本文编号：3260565
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
辐射型交流微电网结构示意图
第2章微电网结构82.1.2直流型微电网直流型微电网由于其构成原因，导致直流微网相对于交流微网来说，使用的功率变换装置更为少，并且由于内部流通直流电流，并不会产生环流，内部不存在环流问题和时域同步问题[39]，其通过DC-AC双向变流器与大电网相连接，相互支持供能。直流微电网内部结构和交流微网的构成类似，其主要构成原件有由分布式电源、电能储蓄装置、直流负荷等均直接连通直流母线，直流母线再通过DC-AC双向变流器对外部大电网进行电压调制后连接大型配电网。简单举例说明放射型直流微电网结构如下图2.2所示，其通过交直流逆变器将微电网与大电网相连接，微电网内部只有直流电流流通。一般在直流微电网中，母线的数量是可以变化的，根据母线的数量，直流微电网常常分为单极性和多级性两种的供电模式，其中单极性的微电网母线的电压等级只有一级，较为简答，难以满足多种要求下的直流供电，多级性的微电网则相对直流供电系统的利用效果更好。由于母线的数量多一些，可提供的电压等级更多，适用的范围更为宽广，可以连接不同能级下的负荷和电能储蓄装置。其中放射型直流微电网结构如下图2.2所示图2.2放射型直流微电网结构示意图2.1.3交直流混合型微电网交直流混合微电网其内不结构更为复杂，它不仅仅包含了交流型微电网也包含了直流型微电网，内部结构一般构成是分布式电源、储能和交直流两种模式的负荷连接而成的系统性的一个整体，本身具有一定的自身供能能力，加上优秀的调节控制策略和自我保护能力，在不连接大电网的情况下能够平稳运行，其内部运行时
第2章微电网结构9能保证交流和直流母线的电压稳定，同时保证交流母线的频率不出现较大波动，进一步的实现交流和直流侧的功率平衡，内部的能量供应保持平衡可靠[40]。交直流混合主动配电网架的快速地发展也助长了混合微电网的发展。由于混合微电网的内部既含有交流侧又含有直流侧，所以它的应用范围不限于单一电能模式，既可以为交流侧进行交流电的供应也可以为直流侧供给直流电。通过换流器连接，交流侧和直流侧的电能流通成为可能，将交流型微源、直流型微源、组合型微源分别按照其构成连接分配到各自的交流母线、直流母线和混合母线上，通过微源为各自的母线提供电能供应给各条母线上的负载。并且各条母线上连接由大型储能装置，能够将微源供给能量有富余时存储起来，用以供给在环境不友好条件下，微源供给能量不足时补给给各个母线用以稳定微电网系统的运行，补充负载用电。本文探讨的其结构如下图2.3所示，目前，交直流混合微电网尚处于萌芽阶段，在开发与应用上还有诸多的问题需要解决，例如，系统的平稳运行、功率的稳定控制、结构的简洁优化等诸多方面都有待提高。目前的混合微电网的研究中，大部分的研究是把直流微电网当作单一的供能侧或者单一的负载，这种架构下与未来的智能电网的发展大有不同，故本文对于微电网中的直流微网将视为两种皆有，既可以当做可控电源，又可以作为负载进行研究。图2.3本文应用的混合微电网结构示意图2.2微源结构及其类别分析构成微电网的主要成分之一就是分布式电源[41]，在此我们将其称为微源，微源的种类有很多根据其为我们所提供的能量种类区分它们，可以将其分为以下的
【参考文献】：
期刊论文
[1]以MMC接口互联的交直流混合微电网协同预充电控制[J]. 李晓英,王兴贵,薛晟. 兰州理工大学学报. 2019(06)
[2]第24届国际供电会议研究成果综述——微电网的规划与运行[J]. 李宏仲,吕梦琳,胡列翔,范明天,张祖平. 电网技术. 2019(04)
[3]一种提高微电网储能电站电池使用经济性的混合储能容量配置方法[J]. 田盈,郭宝甫,王卫星,张鹏. 供用电. 2019(01)
[4]多微电网互联系统的储能容量配置[J]. 唐忠,田晨,资容涛. 电测与仪表. 2019(04)
[5]多母线结构交直流混合微电网协调控制与模式切换策略[J]. 陈安伟. 电力系统自动化. 2018(17)
[6]高可再生能源渗透率海岛微电网运行控制[J]. 于芃,刘兴华,孙树敏,李广磊,李笋,程艳,张用,石鑫,曲殿旭,王瑞琪,赵鹏,王士柏. 电网技术. 2018(03)
[7]一种串联型微电网功率协调控制策略[J]. 王兴贵,李世洁,王海亮. 自动化与仪器仪表. 2017(07)
[8]模块化多电平换流器电磁暂态建模研究[J]. 祁秋玲,竺庆茸,黄文杰,徐修华,张韬. 南京工程学院学报(自然科学版). 2017(02)
[9]交直流微电网互联变流器控制策略[J]. 贾利虎,朱永强,杜少飞,王银顺,文俊. 电力系统自动化. 2016(24)
[10]柔性直流输电系统控制研究综述[J]. 李兴源,曾琦,王渝红,张英敏. 高电压技术. 2016(10)
博士论文
[1]模块化多电平换流器型直流输电系统的稳态运行解析和控制技术研究[D]. 周月宾.浙江大学 2014
硕士论文
[1]基于半桥型MMC-HVDC的直流侧故障隔离方案研究[D]. 沈峰.西南交通大学 2018
[2]直流微网中多微源协调运行与能量管理策略研究[D]. 熊诵辉.湖南大学 2017
[3]基于MMC互连的交直流混合微电网中环流分析与抑制[D]. 黄春霞.兰州理工大学 2016
[4]模块化多电平换流器环流谐波与电容电压波动的抑制技术[D]. 徐聃聃.哈尔滨工业大学 2015
[5]基于模块化多电平换流器的STATCOM研究[D]. 朱劲松.南京理工大学 2013
[6]模块化多电平变流器子模块的构建与热设计[D]. 吕栋.浙江大学 2012
本文编号：3260565
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