孤立异质电源微网频率控制策略
发布时间：2021-12-29 12:40
微电网系统具有能源利用效率高、对环境影响小等诸多优点,近年来微电网技术也得到较快的发展。孤立运行状态下的微电网作为智能配电网的重要组成部分,其可为海岛、边防、农村以及对供电可靠性要求较高的区域提供了较好的用电解决方案。由于孤立微电网包含大量电力电子装置与间歇性出力的可再生能源,与大电网的特性有所不同,因此,如何快速实现有功的调节以保证系统的频率稳定已成为当前研究的热点。与此同时,孤立运行的微电网含多种能源发电方式构成的异质电源,各电源之间的发电成本特性各不相同,因此在频率控制及运行时如何兼顾安全性与经济性也是亟待考察的问题。本文针对含多种能源形式的发电构成的孤立微电网的有功及频率调整问题展开研究,旨在提出一种同时考虑微电网频率调节性能及调节的经济成本的分布式有功控制方案。首先,本文设计了微电网中各异质电源的本地一次调频控制系统。通过对各微源特性进行研究的基础上,提出:燃气轮机发电系统采用传统的下垂控制策略;蓄电池储能系统采用基于虚拟同步发电机的控制策略;光伏发电系统采用基于扰动观察法的频率控制策略;双馈式风力发电机系统采用转子超速与变桨相结合的方式参与调频,并加入虚拟惯性环节。所设计的...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 微电网的发展现状
1.2.2 孤立微电网频率控制研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 微电网中异质电源的频率控制方案设计
2.1 引言
2.2 燃气轮机发电系统建模及调频策略
2.2.1 燃气轮机发电机组建模
2.2.2 燃气轮机发电系统调频策略
2.3 蓄电池系统建模及调频策略
2.3.1 蓄电池建模
2.3.2 蓄电池系统调频策略
2.4 三相光伏电池系统建模及调频策略
2.4.1 三相光伏电池建模
2.4.2 三相光伏电池系统调频策略
2.5 双馈式风力发电机建模及调频策略
2.5.1 双馈式风力发电机建模
2.5.2 双馈式风力发电机系统调频策略
2.6 仿真分析
2.7 本章小结
第3章 基于分布式二分法的微电网有功控制方案
3.1 引言
3.2 各分布式微源成本函数及约束
3.2.1 燃气轮机
3.2.2 蓄电池
3.2.3 光伏电池
3.2.4 风力发电机
3.2.5 整体目标函数及约束
3.3 基于一致性算法的分布式二分算法原理
3.3.1 一致性算法
3.3.2 分布式二分算法
3.4 孤立微电网经济运行
3.4.1 分布式微源参数
3.4.2 分布式二分算法的实现
3.5 算例分析
3.5.1 一致性算法
3.5.2 分布式二分算法
3.6 本章小结
第4章 孤立微电网双层有功协调控制策略
4.1 引言
4.2 孤立微电网频率控制策略
4.2.1 频率控制策略
4.2.2 系统调频原理
4.3 孤立微电网双层控制架构
4.3.1 二次调频触发机制
4.3.2 孤立微电网上下层协调控制
4.4 仿真分析
4.4.1 负荷增加场景
4.4.2 负荷减少场景
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电网示范工程综述[J]. 王彦宇,郭权利. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2019(01)
[2]基于改进虚拟同步发电机算法的微网逆变器二次调频方案[J]. 李斌,周林,余希瑞,郑晨,刘晋宏. 电网技术. 2017(08)
[3]并网光伏电站的一次调频特性分析[J]. 吴俊鹏,杨晓栋,翟学,郭紫昱,林涛. 电测与仪表. 2016(19)
[4]基于虚拟同步机的微网逆变器无频差控制[J]. 阳建,刘勇,盘宏斌,唐健. 电网技术. 2016(07)
[5]结合超速备用和模拟惯性的双馈风机频率控制策略[J]. 丁磊,尹善耀,王同晓,姜吉平,程法民,司君诚. 电网技术. 2015(09)
[6]微电网示范工程综述[J]. 王成山,周越. 供用电. 2015(01)
[7]独立交流微电网中储能电池与微型燃气轮机的协调控制[J]. 白园飞,程启明,吴凯,王鹤霖,赵晋斌. 电力自动化设备. 2014(03)
[8]多时间尺度协调控制的独立微网能量管理策略[J]. 郭思琪,袁越,张新松,鲍薇,刘纯,曹阳,王海潜. 电工技术学报. 2014(02)
[9]基于分布式控制的独立型光储水柴微网调度策略[J]. 薛美东,赵波,张雪松,高小淇,江全元. 电力系统自动化. 2014(04)
[10]微网经济调度问题的混合整数规划方法[J]. 吴雄,王秀丽,王建学,别朝红. 中国电机工程学报. 2013(28)
博士论文
[1]面向智能电网中能量管理的分布式算法研究[D]. 邢浩.浙江大学 2017
[2]基于MAS的孤立微电网分布式协同功率优化控制研究[D]. 吕振宇.东南大学 2016
[3]微网系统并/离网特性与控制策略研究[D]. 黄杏.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]基于光储柴的微网能量管理研究[D]. 朱梅梅.合肥工业大学 2017
[2]微型电网频率与电压稳定控制研究[D]. 林艳艳.杭州电子科技大学 2016
[3]微网中微电源的协调控制方法研究[D]. 信鹏飞.华北电力大学 2014
[4]光伏电站有功功率控制策略研究[D]. 李烨.电子科技大学 2013
[5]孤立微网的调频策略研究[D]. 邵明燕.哈尔滨工业大学 2012
[6]光伏发电并网与微网运行控制仿真研究[D]. 杨文杰.西南交通大学 2010
本文编号：3556145
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 微电网的发展现状
1.2.2 孤立微电网频率控制研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 微电网中异质电源的频率控制方案设计
2.1 引言
2.2 燃气轮机发电系统建模及调频策略
2.2.1 燃气轮机发电机组建模
2.2.2 燃气轮机发电系统调频策略
2.3 蓄电池系统建模及调频策略
2.3.1 蓄电池建模
2.3.2 蓄电池系统调频策略
2.4 三相光伏电池系统建模及调频策略
2.4.1 三相光伏电池建模
2.4.2 三相光伏电池系统调频策略
2.5 双馈式风力发电机建模及调频策略
2.5.1 双馈式风力发电机建模
2.5.2 双馈式风力发电机系统调频策略
2.6 仿真分析
2.7 本章小结
第3章 基于分布式二分法的微电网有功控制方案
3.1 引言
3.2 各分布式微源成本函数及约束
3.2.1 燃气轮机
3.2.2 蓄电池
3.2.3 光伏电池
3.2.4 风力发电机
3.2.5 整体目标函数及约束
3.3 基于一致性算法的分布式二分算法原理
3.3.1 一致性算法
3.3.2 分布式二分算法
3.4 孤立微电网经济运行
3.4.1 分布式微源参数
3.4.2 分布式二分算法的实现
3.5 算例分析
3.5.1 一致性算法
3.5.2 分布式二分算法
3.6 本章小结
第4章 孤立微电网双层有功协调控制策略
4.1 引言
4.2 孤立微电网频率控制策略
4.2.1 频率控制策略
4.2.2 系统调频原理
4.3 孤立微电网双层控制架构
4.3.1 二次调频触发机制
4.3.2 孤立微电网上下层协调控制
4.4 仿真分析
4.4.1 负荷增加场景
4.4.2 负荷减少场景
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电网示范工程综述[J]. 王彦宇,郭权利. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2019(01)
[2]基于改进虚拟同步发电机算法的微网逆变器二次调频方案[J]. 李斌,周林,余希瑞,郑晨,刘晋宏. 电网技术. 2017(08)
[3]并网光伏电站的一次调频特性分析[J]. 吴俊鹏,杨晓栋,翟学,郭紫昱,林涛. 电测与仪表. 2016(19)
[4]基于虚拟同步机的微网逆变器无频差控制[J]. 阳建,刘勇,盘宏斌,唐健. 电网技术. 2016(07)
[5]结合超速备用和模拟惯性的双馈风机频率控制策略[J]. 丁磊,尹善耀,王同晓,姜吉平,程法民,司君诚. 电网技术. 2015(09)
[6]微电网示范工程综述[J]. 王成山,周越. 供用电. 2015(01)
[7]独立交流微电网中储能电池与微型燃气轮机的协调控制[J]. 白园飞,程启明,吴凯,王鹤霖,赵晋斌. 电力自动化设备. 2014(03)
[8]多时间尺度协调控制的独立微网能量管理策略[J]. 郭思琪,袁越,张新松,鲍薇,刘纯,曹阳,王海潜. 电工技术学报. 2014(02)
[9]基于分布式控制的独立型光储水柴微网调度策略[J]. 薛美东,赵波,张雪松,高小淇,江全元. 电力系统自动化. 2014(04)
[10]微网经济调度问题的混合整数规划方法[J]. 吴雄,王秀丽,王建学,别朝红. 中国电机工程学报. 2013(28)
博士论文
[1]面向智能电网中能量管理的分布式算法研究[D]. 邢浩.浙江大学 2017
[2]基于MAS的孤立微电网分布式协同功率优化控制研究[D]. 吕振宇.东南大学 2016
[3]微网系统并/离网特性与控制策略研究[D]. 黄杏.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]基于光储柴的微网能量管理研究[D]. 朱梅梅.合肥工业大学 2017
[2]微型电网频率与电压稳定控制研究[D]. 林艳艳.杭州电子科技大学 2016
[3]微网中微电源的协调控制方法研究[D]. 信鹏飞.华北电力大学 2014
[4]光伏电站有功功率控制策略研究[D]. 李烨.电子科技大学 2013
[5]孤立微网的调频策略研究[D]. 邵明燕.哈尔滨工业大学 2012
[6]光伏发电并网与微网运行控制仿真研究[D]. 杨文杰.西南交通大学 2010
本文编号：3556145
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