交流微电网中储能变流器的研究与设计
发布时间：2022-01-26 07:08
随着我国经济的快速发展,我国电力系统面临着用电负荷持续增长和电源结构不合理等问题,将储能与分布式发电结合起来形成微电网,是解决能源和环境问题的重要手段。交流微电网具有配置灵活、易扩容、易维护等优点,因此逐渐成为微电网领域研究的热点。结构上,所有分布式电源和储能单元均通过变流装置并联在交流母线上。并网运行时,储能单元既可以快速平抑由分布式发电引起的系统功率波动,又可以将系统中盈余的电能储存起来。离网运行时,由储能单元来维持交流母线电压和频率的稳定。基于此,本文研究了储能变流器并网下恒功率控制和恒流/恒压控制,离网下恒压恒频控制,建立了仿真模型,并进行了实验验证。具体来说,论文的主要工作包括以下几点:（1）阐明了交流微电网的整体结构,分析了内部能量流动。综合考虑了储能变流器结构类型的优缺点,选取了电压型三相桥式拓扑结构,并建立了该拓扑在三相静止坐标系下和两相旋转坐标系下的数学模型。（2）根据交流微电网的运行状况,提出了储能变流器的恒功率控制、恒流/恒压控制、恒压恒频控制。为了实现锁相环在非理想电网环境下还能快速准确锁住相位,设计了基于双dq变换的解耦软件锁相环。（3）在MATLAB/Sim...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型交流微网储能变流器根据微电网能量管理系统的调度指令来确定工作模式和充放电功率大小
第二章 储能变流器的基本原理及数学建模响。通过微电网的能量管理系统，可以实现微电网的安全稳定运行[18]-[20]。在并网模式下，微电网系统可视为大电网的特殊可控负载，由大电网提供交流母线电压和频率支撑。微网系统既可以向大电网输送功率，也可以从大电网吸收功率。大电网作为电压源，分布式电源和储能单元在此种状态下相当于特殊的电流源[21]-[22]。当微电网内部电量充裕时，分布式电源所发出的电能一部分保证负荷正常供电，一部分储存在蓄电池组中，剩下部分输送到电网。能量流动分析如图 2-2 所示。分布式电源发出功率为 Pdp；蓄电池组吸收功率为 Pbat；交流负荷消耗功率大小为 PLoad；输送到电网的功率为 Pg；功率平衡表达式为：Pdp=Pbat+PLoad+Pg(2-1)
图 2-4 分布式电源和蓄电池组供电能量流动方向根据微电网“自发自用、余量上网、电网调剂”的运行机制，分布式电源发电供负荷使用，余量一部分储存在蓄电池组中，剩下部分上网。当分布式电源能系统输出功率不足时，向电网购电，满足负荷需要。在离网运行时，蓄电通过储能变流器来维持母线电压和频率的稳定。蓄电池组和储能变流器的使高了微电网中清洁能源的使用效率，又协调了微电网内部的功率传输，维持电网的稳定运行。储能变流器的结构及基本原理 储能变流器的结构研究储能变流器在蓄电池储能单元中担负着蓄电池组和外部交流系统的电能变务，控制着蓄电池组的充电和放电。在与大电网断开连接情况下，可以联合式电源一同为交流负荷供电。根据其电路拓扑结构，可以分为单级式和双级种[23]。单级式储能变流器拓扑结构如图 2-5 所示，其仅含一个双向 DC/AC 变流环
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年我国电力发展形势及2019年展望[J]. 李际,樊慧娴. 中国能源. 2019(02)
[2]基于DSP的直流高压电源逆变系统的设计[J]. 蒲永凡,商宏杰,魏绪波,潘小东,李公平. 现代电子技术. 2019(04)
[3]如何实现后补贴时代新能源高质量发展[J]. 井然. 中国电力企业管理. 2019(01)
[4]储能技术在新能源领域大有作为[J]. 王芝清. 国际融资. 2018(11)
[5]应用于微电网的双模式储能逆变器的研制[J]. 张文波,邵宜祥,田炜,胡青青. 电力电子技术. 2017(01)
[6]纯电动汽车逆变器直流侧纹波分析与计算[J]. 吴春冬,李云,焦明亮,朱世武. 大功率变流技术. 2015(03)
[7]微电网示范工程综述[J]. 王成山,周越. 供用电. 2015(01)
[8]微电网能量管理系统研究综述[J]. 吴雄,王秀丽,刘世民,祝振鹏,刘春阳,段杰,侯菲. 电力自动化设备. 2014(10)
[9]中国微电网技术研究及其应用现状[J]. 武星,殷晓刚,宋昕,王景. 高压电器. 2013(09)
[10]可再生能源与电动汽车充放电设施在微电网中的集成模式与关键问题[J]. 肖湘宁,陈征,刘念. 电工技术学报. 2013(02)
博士论文
[1]风/光/蓄（/柴）微电网优化配置研究[D]. 陈健.天津大学 2014
[2]三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究[D]. 郑忠玖.大连理工大学 2011
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]铅酸蓄电池快速充电控制策略研究[D]. 邱欢.北方工业大学 2017
[2]并网逆变器中全软件锁相环的设计与实现[D]. 徐亚伟.南京理工大学 2014
[3]电池储能三相功率调节系统中逆变器的控制技术研究[D]. 芦铭辉.华中科技大学 2014
[4]AC/DC可逆变换器的研究[D]. 陈洋.合肥工业大学 2013
[5]高速动车组网侧变流器研究[D]. 朱闻名.西南交通大学 2011
[6]三相电压不平衡条件下锁相环的设计与实现[D]. 林百娟.内蒙古工业大学 2009
[7]直驱型方波永磁同步风力发电机控制系统仿真分析[D]. 王志强.天津大学 2008
[8]DSP软件工程化设计与开发方法研究[D]. 张锦.国防科学技术大学 2006
本文编号：3610055
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型交流微网储能变流器根据微电网能量管理系统的调度指令来确定工作模式和充放电功率大小
第二章 储能变流器的基本原理及数学建模响。通过微电网的能量管理系统，可以实现微电网的安全稳定运行[18]-[20]。在并网模式下，微电网系统可视为大电网的特殊可控负载，由大电网提供交流母线电压和频率支撑。微网系统既可以向大电网输送功率，也可以从大电网吸收功率。大电网作为电压源，分布式电源和储能单元在此种状态下相当于特殊的电流源[21]-[22]。当微电网内部电量充裕时，分布式电源所发出的电能一部分保证负荷正常供电，一部分储存在蓄电池组中，剩下部分输送到电网。能量流动分析如图 2-2 所示。分布式电源发出功率为 Pdp；蓄电池组吸收功率为 Pbat；交流负荷消耗功率大小为 PLoad；输送到电网的功率为 Pg；功率平衡表达式为：Pdp=Pbat+PLoad+Pg(2-1)
图 2-4 分布式电源和蓄电池组供电能量流动方向根据微电网“自发自用、余量上网、电网调剂”的运行机制，分布式电源发电供负荷使用，余量一部分储存在蓄电池组中，剩下部分上网。当分布式电源能系统输出功率不足时，向电网购电，满足负荷需要。在离网运行时，蓄电通过储能变流器来维持母线电压和频率的稳定。蓄电池组和储能变流器的使高了微电网中清洁能源的使用效率，又协调了微电网内部的功率传输，维持电网的稳定运行。储能变流器的结构及基本原理 储能变流器的结构研究储能变流器在蓄电池储能单元中担负着蓄电池组和外部交流系统的电能变务，控制着蓄电池组的充电和放电。在与大电网断开连接情况下，可以联合式电源一同为交流负荷供电。根据其电路拓扑结构，可以分为单级式和双级种[23]。单级式储能变流器拓扑结构如图 2-5 所示，其仅含一个双向 DC/AC 变流环
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年我国电力发展形势及2019年展望[J]. 李际,樊慧娴. 中国能源. 2019(02)
[2]基于DSP的直流高压电源逆变系统的设计[J]. 蒲永凡,商宏杰,魏绪波,潘小东,李公平. 现代电子技术. 2019(04)
[3]如何实现后补贴时代新能源高质量发展[J]. 井然. 中国电力企业管理. 2019(01)
[4]储能技术在新能源领域大有作为[J]. 王芝清. 国际融资. 2018(11)
[5]应用于微电网的双模式储能逆变器的研制[J]. 张文波,邵宜祥,田炜,胡青青. 电力电子技术. 2017(01)
[6]纯电动汽车逆变器直流侧纹波分析与计算[J]. 吴春冬,李云,焦明亮,朱世武. 大功率变流技术. 2015(03)
[7]微电网示范工程综述[J]. 王成山,周越. 供用电. 2015(01)
[8]微电网能量管理系统研究综述[J]. 吴雄,王秀丽,刘世民,祝振鹏,刘春阳,段杰,侯菲. 电力自动化设备. 2014(10)
[9]中国微电网技术研究及其应用现状[J]. 武星,殷晓刚,宋昕,王景. 高压电器. 2013(09)
[10]可再生能源与电动汽车充放电设施在微电网中的集成模式与关键问题[J]. 肖湘宁,陈征,刘念. 电工技术学报. 2013(02)
博士论文
[1]风/光/蓄（/柴）微电网优化配置研究[D]. 陈健.天津大学 2014
[2]三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究[D]. 郑忠玖.大连理工大学 2011
[3]PWM整流器及其控制策略的研究[D]. 张兴.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]铅酸蓄电池快速充电控制策略研究[D]. 邱欢.北方工业大学 2017
[2]并网逆变器中全软件锁相环的设计与实现[D]. 徐亚伟.南京理工大学 2014
[3]电池储能三相功率调节系统中逆变器的控制技术研究[D]. 芦铭辉.华中科技大学 2014
[4]AC/DC可逆变换器的研究[D]. 陈洋.合肥工业大学 2013
[5]高速动车组网侧变流器研究[D]. 朱闻名.西南交通大学 2011
[6]三相电压不平衡条件下锁相环的设计与实现[D]. 林百娟.内蒙古工业大学 2009
[7]直驱型方波永磁同步风力发电机控制系统仿真分析[D]. 王志强.天津大学 2008
[8]DSP软件工程化设计与开发方法研究[D]. 张锦.国防科学技术大学 2006
本文编号：3610055
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3610055.html
