基于LPPT下垂控制的海岛微电网频率稳定研究
发布时间：2021-12-09 01:29
海岛上有丰富的可再生资源,促进海岛经济稳定发展的重要措施是建立一个稳定可靠的海岛微电网。随着技术的不断发展,以太阳能为主的可再生能源成为全世界范围内的热门电气研究方向。然而当诸如此类的间歇性能源作为微电网中的主要电源,其间歇性出力会导致系统的波动。随着微网中可再生能源装机容量的提高,由其引发的波动对微电网影响越来越大,故微电网中间歇性能源的大量应用仍需要进行深入的研究。为了改善这一现象,本文对光伏等能源接入电网的方式进行进一步探索。对微网内源-荷功率平衡方法进行研究,使微网电源的频率控制方法得到改进,进一步提高系统的调频能力。本文对微电网的定义、结构进行了系统的说明;并对当今世界范围该领域的发展趋势进行了阐述,确立微电网频率控制的研究意义。对接入海岛微网的光伏电源结构及其工作原理、数学模型进行了详细的阐述;并分析了光伏功率输出特性曲线,对最大功率跟踪控制和逆变器的控制进行了着重介绍;对微电网电源控制技术进行阐述,详细说明了下垂控制。最后提出可变速率LPPT（有限功率追踪）控制算法,LPPT是光伏电源提取所需功率值的控制方法。在海岛微电网中使光伏发电系统运行在LPPT模式,平衡微电网内的...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１光伏电池的工作原理图??－
２．１．２光伏电池的输出特性??从上面的分析中可以得出，虽然光伏电池是一种直流发电单元，但由于它工作的特??殊性。当外部环境确定的时候，其Ｉ－Ｕ与Ｐ－Ｕ曲线图如下图２－３示［４（）］，其是一种非线性??的变化过程。??１??Ｐｎ??Ｕ－＿曲线?Ｐ－Ｕ曲线??：：郑??ｕ?＇?＇???Ｕ??Ｕｍ??图２－３输出特性曲线??Ｆｉｇ?２－３?ｏｕｔｐｕｔ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｃｕｒｖｅ??通过上图可以看出，曲线的峰值点ＭＰＰ是一个临界点，位于其左侧与右侧的时候电压和功率的变化趋势正好相反。因为光伏电池受外部环境的影响比较大，上图所得是??在某一稳定环境下其输出曲线图。由图中我们也可以得到其极值功率，短路电流与电路??断开时候电压等重要指标量。在ＭＰＰ左侧，我们可以通过增加扰动增量使电压增高，??随之相应的功率也会增加；但当运行点位于ＭＰＰ另外一侧的时候，则是相反的结果。??光伏电池在外部环境下，每一个确定的条件下仅具有对应的最大输出功率的一个??点。也就是光伏系统电压与功率点在此工作点运行的时候，光伏系统达到最大的输出功??率值。然而
?基于ＬＰＰＴ下垂控制的海岛微电网频丰穩定研究??图２－５所示，以此来分析光伏电池的输出特性。??０－??￣ｉＱ－ｐ－ＬｆＴＵ??门?Ｉ?ｗ?３?ｔＴ?门?？?Ｗ１－）ｎｖ１ｓｃ！ｆ－１??Ｍ?ｃｌｉ????ｉｎｖｌｓｃ??ｗｊ－ｎ?Ｊ?－??，，?ｑｊｑｋ?，＿＿，??Ｈ￣￣｜?＇￣￣ｉ??．Ｃｏｎｔｊｏｆｉｅｄ?Ｃｕｒｒｅｎｔ?Ｓｏｕｒｃｅ??ＥＨ?０－＾＾?Ｅｈ???二?Ｌａ?＾??□￣￣Ｇａｎ?ＷＫ）?（２Ｖ??Ｃｏｎｓｔａｎｔｌ?餡?ｂ?Ｉ＾Ｅｓ?ｌｎ（Ｈ５＆Ｓ｝?－??ＥＨ?５Ｑ???！＿＾ｎ?—门斷二?啉??ｎ?ｔｌＨ??ｃ?１－ｃＡＴ?ｇ￣＇?Ｊｍ－ｎｅｗ?Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ??Ｕｓｅ??＠—??Ｕｎｉ??图２－５光伏电池模型??Ｆｉｇ．?２－５?Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ?ｂａｔｔｅｒｙ?ｍｏｄｅｌ??由于光伏电池的特性受外部环境的影响，将分析外界温度、光照强度对于其输出特??性的影响。当外部环境温度取标准值２５°Ｃ，通过光照强度的改变，得到对应的Ｉ－Ｕ、Ｐ－Ｕ??曲线，如图２－６和２－７所示。???Ｓ＝１０００Ｗ／ｍ２??１（ｒ???Ｓ＝７５０Ｗ／ｍ２??????＝＝Ｚ?２５°－?＝
【参考文献】：
期刊论文
[1]助力能源革命的多频率电力系统[J]. 王锡凡,邵成成. 中国电机工程学报. 2018(21)
[2]单相光伏并网逆变器控制技术的研究[J]. 陈以明. 电气应用. 2017(21)
[3]考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性协调优化策略[J]. 杨健,唐飞,廖清芬,朱学栋,闫秉科. 电力自动化设备. 2017(08)
[4]基于电导增量MPPT算法在光伏系统的比较研究[J]. 李星硕,文辉清,罗恒阳. 电力电子技术. 2016(12)
[5]光伏MPPT系统电压控制器的优化设计[J]. 邢珊珊,田素立,王振华,周俊华. 电力系统保护与控制. 2016(12)
[6]多储能直流微电网的分布式控制[J]. 朱晓荣,蔡杰. 现代电力. 2016(02)
[7]微电网技术现状及未来发展分析[J]. 李献伟,李保恩,王鹏. 通信电源技术. 2015(05)
[8]海岛智能微电网综述[J]. 刘林. 机电信息. 2015(09)
[9]微电网控制策略综述[J]. 苏玲,周翔,季良,赵冬梅. 华东电力. 2014(11)
[10]光伏发电系统多模式接入直流微电网及控制方法[J]. 熊远生,俞立,徐建明. 电力系统保护与控制. 2014(12)
博士论文
[1]微电网多逆变器控制关键技术研究[D]. 陈燕东.湖南大学 2014
[2]分布式发电与微网系统多目标优化设计与协调控制研究[D]. 王瑞琪.山东大学 2013
[3]独立光伏系统中蓄电池管理的研究[D]. 欧阳名三.合肥工业大学 2004
硕士论文
[1]光伏发电MPPT预测控制的研究[D]. 刘涛.南昌大学 2016
[2]小功率光伏发电系统MPPT及并网逆变器控制方法研究[D]. 张彬.湖南工业大学 2015
[3]微网逆变器的下垂控制策略研究[D]. 张中锋.南京航空航天大学 2013
[4]改进MPPT功能型并网光伏逆变系统研究与设计[D]. 栗晓政.华北电力大学 2012
[5]太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术研究[D]. 赵冉.西安电子科技大学 2012
本文编号：3529640
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１光伏电池的工作原理图??－
２．１．２光伏电池的输出特性??从上面的分析中可以得出，虽然光伏电池是一种直流发电单元，但由于它工作的特??殊性。当外部环境确定的时候，其Ｉ－Ｕ与Ｐ－Ｕ曲线图如下图２－３示［４（）］，其是一种非线性??的变化过程。??１??Ｐｎ??Ｕ－＿曲线?Ｐ－Ｕ曲线??：：郑??ｕ?＇?＇???Ｕ??Ｕｍ??图２－３输出特性曲线??Ｆｉｇ?２－３?ｏｕｔｐｕｔ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｃｕｒｖｅ??通过上图可以看出，曲线的峰值点ＭＰＰ是一个临界点，位于其左侧与右侧的时候电压和功率的变化趋势正好相反。因为光伏电池受外部环境的影响比较大，上图所得是??在某一稳定环境下其输出曲线图。由图中我们也可以得到其极值功率，短路电流与电路??断开时候电压等重要指标量。在ＭＰＰ左侧，我们可以通过增加扰动增量使电压增高，??随之相应的功率也会增加；但当运行点位于ＭＰＰ另外一侧的时候，则是相反的结果。??光伏电池在外部环境下，每一个确定的条件下仅具有对应的最大输出功率的一个??点。也就是光伏系统电压与功率点在此工作点运行的时候，光伏系统达到最大的输出功??率值。然而
?基于ＬＰＰＴ下垂控制的海岛微电网频丰穩定研究??图２－５所示，以此来分析光伏电池的输出特性。??０－??￣ｉＱ－ｐ－ＬｆＴＵ??门?Ｉ?ｗ?３?ｔＴ?门?？?Ｗ１－）ｎｖ１ｓｃ！ｆ－１??Ｍ?ｃｌｉ????ｉｎｖｌｓｃ??ｗｊ－ｎ?Ｊ?－??，，?ｑｊｑｋ?，＿＿，??Ｈ￣￣｜?＇￣￣ｉ??．Ｃｏｎｔｊｏｆｉｅｄ?Ｃｕｒｒｅｎｔ?Ｓｏｕｒｃｅ??ＥＨ?０－＾＾?Ｅｈ???二?Ｌａ?＾??□￣￣Ｇａｎ?ＷＫ）?（２Ｖ??Ｃｏｎｓｔａｎｔｌ?餡?ｂ?Ｉ＾Ｅｓ?ｌｎ（Ｈ５＆Ｓ｝?－??ＥＨ?５Ｑ???！＿＾ｎ?—门斷二?啉??ｎ?ｔｌＨ??ｃ?１－ｃＡＴ?ｇ￣＇?Ｊｍ－ｎｅｗ?Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ??Ｕｓｅ??＠—??Ｕｎｉ??图２－５光伏电池模型??Ｆｉｇ．?２－５?Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ?ｂａｔｔｅｒｙ?ｍｏｄｅｌ??由于光伏电池的特性受外部环境的影响，将分析外界温度、光照强度对于其输出特??性的影响。当外部环境温度取标准值２５°Ｃ，通过光照强度的改变，得到对应的Ｉ－Ｕ、Ｐ－Ｕ??曲线，如图２－６和２－７所示。???Ｓ＝１０００Ｗ／ｍ２??１（ｒ???Ｓ＝７５０Ｗ／ｍ２??????＝＝Ｚ?２５°－?＝
【参考文献】：
期刊论文
[1]助力能源革命的多频率电力系统[J]. 王锡凡,邵成成. 中国电机工程学报. 2018(21)
[2]单相光伏并网逆变器控制技术的研究[J]. 陈以明. 电气应用. 2017(21)
[3]考虑可再生能源随机性的微电网经济性与稳定性协调优化策略[J]. 杨健,唐飞,廖清芬,朱学栋,闫秉科. 电力自动化设备. 2017(08)
[4]基于电导增量MPPT算法在光伏系统的比较研究[J]. 李星硕,文辉清,罗恒阳. 电力电子技术. 2016(12)
[5]光伏MPPT系统电压控制器的优化设计[J]. 邢珊珊,田素立,王振华,周俊华. 电力系统保护与控制. 2016(12)
[6]多储能直流微电网的分布式控制[J]. 朱晓荣,蔡杰. 现代电力. 2016(02)
[7]微电网技术现状及未来发展分析[J]. 李献伟,李保恩,王鹏. 通信电源技术. 2015(05)
[8]海岛智能微电网综述[J]. 刘林. 机电信息. 2015(09)
[9]微电网控制策略综述[J]. 苏玲,周翔,季良,赵冬梅. 华东电力. 2014(11)
[10]光伏发电系统多模式接入直流微电网及控制方法[J]. 熊远生,俞立,徐建明. 电力系统保护与控制. 2014(12)
博士论文
[1]微电网多逆变器控制关键技术研究[D]. 陈燕东.湖南大学 2014
[2]分布式发电与微网系统多目标优化设计与协调控制研究[D]. 王瑞琪.山东大学 2013
[3]独立光伏系统中蓄电池管理的研究[D]. 欧阳名三.合肥工业大学 2004
硕士论文
[1]光伏发电MPPT预测控制的研究[D]. 刘涛.南昌大学 2016
[2]小功率光伏发电系统MPPT及并网逆变器控制方法研究[D]. 张彬.湖南工业大学 2015
[3]微网逆变器的下垂控制策略研究[D]. 张中锋.南京航空航天大学 2013
[4]改进MPPT功能型并网光伏逆变系统研究与设计[D]. 栗晓政.华北电力大学 2012
[5]太阳能光伏发电系统最大功率点跟踪技术研究[D]. 赵冉.西安电子科技大学 2012
本文编号：3529640
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