直流微电网简化DBS分层控制及母线电压波动抑制策略研究
发布时间：2022-01-13 16:01
受能源危机与环境污染的影响,廉价清洁的可再生能源逐步进入人们的视野,进而以分布式发电为主的微电网应运而生,因直流微电网的潮流仅为直流母线电压无需对频率、相位和无功等变量进行精确控制,这不仅使直流微电网的控制简单灵活,同时也使其损耗降低,经济性得到提高,因此直流微电网受到国内外广泛研究。直流微电网安全稳定运行严格依赖于其中的电力电子变换器,本文以稳定直流母线电压为目标,协调各变换器的工作模式,提出一种简化分层控制策略,并通过并网接口变换器对母线电压波动进行抑制,提出基于占空比模型的直流微电网并网接口变换器控制策略。具体内容如下:第一部分,以典型的并网模式直流微电网为研究对象,包含新能源光伏发电单元、储能双向变换单元以及直流微电网接口变换器单元构成,详尽分析直流微电网传统DBS控制中各变换器的工作状态,进而得出传统母线电压信号控制中各变换器工作模式多,模式间切换复杂的结论,为此提出简化母线电压信号控制,给出各徹源变换器的功率-电压特性曲线及其控制框图。简化后的控制中光伏单元不存在电压源与电流源之间相互切换,并时刻处于工作在最大功率跟踪点处,能源利用率得到提高,由并网接口变换器和储能单元稳定...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规直流微电网Fig.1-1ConventionalDCmicrogrid
电网母线电压信号控制策略研究现状的容量和规模不断地扩大，接入直流微电网的各类变换器变换器的控制目标和控制方法各有差异，为了保证直流微电外学者开始对不同变换器的协调控制进行研究[36-44]，常用的布式控制和分层控制，由于分层控制可靠性、经济性、效率均学者研究的热点[45-47]。层次控制中变换器控制为物理控制层为管理层，实现对发电单元和负载的优化管理进而完成功率分层控制框架如图 1-2[47]，图中直流母线分别连接不同数量元，二者之间为直流输电线路和 DC/DC 变换器，共同构成力，从控制部分可以看出分层控制的上层控制产生各单元能将光伏单元和储能单元联系起来，下层为光伏和储能单元变器对应于不同的控制策略。可见分层控制对通信依赖低，便下垂控制，实现了不同发电单元按额定容量分配功率，因此获
文献[52]将直流微电网协调控制策略应用到微网群中，来协调交换，这也是直流微电网协调控制的另一大重要用途，也将成为未来的一个究热点。然而，传统的分层控制虽能够实现所提供功率按额定容量分配，但生新能源优先利用和最大效率利用。直流微电网功率平衡判定的唯一标准就压[53]，其值的大小在并网模式下由并网接口变换器和储能单元控制，离网能变换器和分布式单元调节，为此有学者在分层控制思想的基础上，提出了响应速度，同时可靠性更高的直流微电网母线电压信号（DC bus signaling, 略[54-57]来协调直流微电网内各分布式单元并对其能量进行管理。文献[58]由信号决定系统的工作模态及模态间的切换，提高了系统的可靠性。文献[59]交直流混合配电网，通过两层控制来补偿下垂控制带来的直流母线电压偏差容量比分配功率。文献[60]在孤岛模式下直流微电网 DBS 分层控制中引入协调各发电单元。针对图 1-1 直流微电网建立如图 1-3 所示的 DBS 控制下bus-P）特性曲线，可见并网接口变换器、储能变换器、新能源变换器、负荷过（ubus-P）曲线来控制直流母线电压，DBS 控制策略仅通过检测直流母线各微源变换器的输出功率，进而达到功率平衡。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于一致性算法的直流微电网的分层协调控制策略[J]. 瞿吉,董学育,安允展. 电工技术. 2018(22)
[2]含多端柔性互联装置的交直流混合配电网协调控制方法[J]. 张学,裴玮,范士雄,孔力,邓卫,黄仁乐. 电力系统自动化. 2018(07)
[3]储能换流器动态过程分析与前馈控制改进策略[J]. 谢文强,韩民晓,曹文远,王皓界,李蕊. 电力系统自动化. 2018(07)
[4]具有直流电机特性的储能接口变换器控制策略[J]. 张辉,谭树成,肖曦,支娜. 高电压技术. 2018(01)
[5]基于ESO与终端滑模控制的直流配电网母线电压控制[J]. 康忠健,陈醒,崔朝丽,于洪国. 中国电机工程学报. 2018(11)
[6]直流微电网DC/DC双向换流器时间-状态协调最优控制[J]. 李鹏,李鑫明,陈安伟,李继红. 电网技术. 2018(01)
[7]基于无源阻尼的直流微电网稳定性分析[J]. 张辉,杨甲甲,支娜,李宁. 高电压技术. 2017(09)
[8]基于储能的双向DC/DC变换器电源系统控制策略[J]. 冯兴田,万满满,韩立博,吴理心. 电力电子技术. 2017(07)
[9]基于功率池的双层母线直流微电网协调控制策略[J]. 米芝昌,任春光,韩肖清,秦文萍,王鹏. 电网技术. 2017(06)
[10]一种微网群架构及其自主协调控制策略[J]. 周小平,陈燕东,周乐明,罗安,伍文华. 电工技术学报. 2017(10)
本文编号：3586737
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规直流微电网Fig.1-1ConventionalDCmicrogrid
电网母线电压信号控制策略研究现状的容量和规模不断地扩大，接入直流微电网的各类变换器变换器的控制目标和控制方法各有差异，为了保证直流微电外学者开始对不同变换器的协调控制进行研究[36-44]，常用的布式控制和分层控制，由于分层控制可靠性、经济性、效率均学者研究的热点[45-47]。层次控制中变换器控制为物理控制层为管理层，实现对发电单元和负载的优化管理进而完成功率分层控制框架如图 1-2[47]，图中直流母线分别连接不同数量元，二者之间为直流输电线路和 DC/DC 变换器，共同构成力，从控制部分可以看出分层控制的上层控制产生各单元能将光伏单元和储能单元联系起来，下层为光伏和储能单元变器对应于不同的控制策略。可见分层控制对通信依赖低，便下垂控制，实现了不同发电单元按额定容量分配功率，因此获
文献[52]将直流微电网协调控制策略应用到微网群中，来协调交换，这也是直流微电网协调控制的另一大重要用途，也将成为未来的一个究热点。然而，传统的分层控制虽能够实现所提供功率按额定容量分配，但生新能源优先利用和最大效率利用。直流微电网功率平衡判定的唯一标准就压[53]，其值的大小在并网模式下由并网接口变换器和储能单元控制，离网能变换器和分布式单元调节，为此有学者在分层控制思想的基础上，提出了响应速度，同时可靠性更高的直流微电网母线电压信号（DC bus signaling, 略[54-57]来协调直流微电网内各分布式单元并对其能量进行管理。文献[58]由信号决定系统的工作模态及模态间的切换，提高了系统的可靠性。文献[59]交直流混合配电网，通过两层控制来补偿下垂控制带来的直流母线电压偏差容量比分配功率。文献[60]在孤岛模式下直流微电网 DBS 分层控制中引入协调各发电单元。针对图 1-1 直流微电网建立如图 1-3 所示的 DBS 控制下bus-P）特性曲线，可见并网接口变换器、储能变换器、新能源变换器、负荷过（ubus-P）曲线来控制直流母线电压，DBS 控制策略仅通过检测直流母线各微源变换器的输出功率，进而达到功率平衡。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于一致性算法的直流微电网的分层协调控制策略[J]. 瞿吉,董学育,安允展. 电工技术. 2018(22)
[2]含多端柔性互联装置的交直流混合配电网协调控制方法[J]. 张学,裴玮,范士雄,孔力,邓卫,黄仁乐. 电力系统自动化. 2018(07)
[3]储能换流器动态过程分析与前馈控制改进策略[J]. 谢文强,韩民晓,曹文远,王皓界,李蕊. 电力系统自动化. 2018(07)
[4]具有直流电机特性的储能接口变换器控制策略[J]. 张辉,谭树成,肖曦,支娜. 高电压技术. 2018(01)
[5]基于ESO与终端滑模控制的直流配电网母线电压控制[J]. 康忠健,陈醒,崔朝丽,于洪国. 中国电机工程学报. 2018(11)
[6]直流微电网DC/DC双向换流器时间-状态协调最优控制[J]. 李鹏,李鑫明,陈安伟,李继红. 电网技术. 2018(01)
[7]基于无源阻尼的直流微电网稳定性分析[J]. 张辉,杨甲甲,支娜,李宁. 高电压技术. 2017(09)
[8]基于储能的双向DC/DC变换器电源系统控制策略[J]. 冯兴田,万满满,韩立博,吴理心. 电力电子技术. 2017(07)
[9]基于功率池的双层母线直流微电网协调控制策略[J]. 米芝昌,任春光,韩肖清,秦文萍,王鹏. 电网技术. 2017(06)
[10]一种微网群架构及其自主协调控制策略[J]. 周小平,陈燕东,周乐明,罗安,伍文华. 电工技术学报. 2017(10)
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