低压直流微电网储能系统控制技术研究

发布时间：2022-02-19 17:53

　　低压直流微电网主要由风、光等分布式电源、储能单元、电动汽车、交直流负荷以及控制单元构成,能有效提高新能源的渗透率,是未来智能配用电系统的重要组成部分。然而,低压直流微电网内部分布式电源的间歇波动性以及负荷的无规律波动特点给系统的安全稳定运行带来了重大挑战,因此,研究如何利用储能系统实现功率平衡和直流电力网络的电压支撑具有重要意义。本文针对低压直流微电网储能系统开展关键控制技术研究,主要包括多储能系统能量均衡控制技术和直流微电网电压控制策略。首先,本文研究设计了一种基于多组储能荷电状态（State of Charge,SOC）均衡控制的功率控制方法。利用下垂控制思想动态调节各储能单元所接变换器参考电压值,使储能单元能够根据自身荷电状态进行相应出力,实现低压直流微电网中分布式储能单元的均衡控制以及系统波动功率的动态分配,从而避免某一储能单元出现过充或过放现象。同时,基于MATLAB/Simulink平台搭建模型,并与在传统控制方案下的仿真进行了对比,验证了本文所提多储能系统均衡控制的可行性与有效性。其次,本文针对低压直流微电网在并网运行状态下可能出现的低电压穿越问题,研究设计了一种协调控制... 

【文章来源】：西华大学四川省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状与发展趋势
        1.2.1 低压直流微电网的发展
        1.2.2 直流微电网储能技术
        1.2.3 直流微电网低压穿越技术
    1.3 本文主要研究内容
2 低压直流微电网下改进均衡控制技术研究
    2.1 低压直流微电网结构
    2.2 储能电池数学模型
        2.2.1 储能电池等效模型
        2.2.2 储能电池通用模型
    2.3 储能系统接口电路设计
        2.3.1 功率变换控制建模
        2.3.2 储能系统运行研究
    2.4 多组储能系统改进均衡控制技术研究
        2.4.1 储能电池SOC估计方法
        2.4.2 多储能功率均分建模分析
        2.4.3 基于储能系统SOC的改进均衡控制策略
    2.5 仿真实验分析
        2.5.1 传统控制下的仿真效果
        2.5.2 改进控制策略下的仿真效果
    2.6 本章小结
3 低压直流微电网电压控制策略
    3.1 低电压穿越储能控制技术
    3.2 直流母线电压控制技术
    3.3 仿真分析
        3.3.1 低电压穿越控制实验
        3.3.2 母线电压控制实验
    3.4 本章小结
4 系统实验
    4.1 硬件实验平台搭建
        4.1.2 TMS320F2812最小系统电路
    4.2 软件系统设计
        4.2.1 通讯系统设计
        4.2.2 软件系统设计
    4.3 实验波形
        4.3.1 微电网并网模式下实验验证
        4.3.2 微电网孤岛模式下实验验证
    4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]低压直流供电技术研究综述[J]. 吴盛军,王益鑫,李强,费骏韬,韩华春,吕振华.  电力工程技术. 2018(04)
[2]基于分布式下垂控制的微电网分布式储能系统SOC平衡策略[J]. 吴青峰,孙孝峰,王雅楠,徐德勋,李昕.  电工技术学报. 2018(06)
[3]交直流混合配电系统形态、控制与稳定性研究[J]. 孔力,裴玮,叶华,张学,厉泽坤,刘垚,金吉.  电工电能新技术. 2017(09)
[4]储能装置运行策略及运行特性对微电网可靠性的影响[J]. 陈丽丽,牟龙华,许旭锋,刘爽.  电力自动化设备. 2017(07)
[5]锂电池分数阶建模与荷电状态研究[J]. 鲁伟,续丹,杨晴霞,周阳.  西安交通大学学报. 2017(07)
[6]独立光储直流微电网分层协调控制[J]. 米阳,吴彦伟,符杨,王成山.  电力系统保护与控制. 2017(08)
[7]直流微网低电压穿越控制策略研究[J]. 孟明,贺海博,王志鹏,李圆智.  电测与仪表. 2017(02)
[8]直流微网中复合储能装置的并联技术研究[J]. 陈美福,赵新,金新民,刘京斗,吴学智.  电工技术学报. 2016(S2)
[9]交直流混合微电网拓扑与基本控制策略综述[J]. 朱永强,贾利虎,蔡冰倩,王银顺.  高电压技术. 2016(09)
[10]直流配电电压等级序列与典型网络架构初探[J]. 盛万兴,李蕊,李跃,殷正刚,吴鸣,孙丽敬,张海.  中国电机工程学报. 2016(13)

博士论文
[1]直流微电网中储能系统功率控制技术研究[D]. 杨捷.北京交通大学 2017
[2]低压直流微电网运行控制与优化配置研究[D]. 王盼宝.哈尔滨工业大学 2016
[3]中国新能源发展战略研究[D]. 晁晖.武汉大学 2015
[4]分布式储能系统关键技术研究[D]. 武震.天津大学 2014

硕士论文
[1]基于SoC均衡控制的直流微电网储能系统研究[D]. 徐朋.安徽工业大学 2018
[2]低压直流微电网故障特性分析及保护技术研究[D]. 齐孟元.重庆大学 2018
[3]动力锂电池建模与SOC估计策略研究[D]. 李华.太原科技大学 2018
[4]基于功率池的双层母线直流微电网协调控制策略[D]. 米芝昌.太原理工大学 2017
[5]光伏并网系统低电压穿越技术的研究[D]. 刘雅楠.山东大学 2017
[6]直流微电网分布式协同控制研究[D]. 曾红梅.浙江大学 2016
[7]基于超级电容储能的光伏并网低电压穿越技术研究[D]. 康伦.中南大学 2014
[8]直流微电网储能系统双向DC/DC变换器控制策略研究[D]. 柳雪松.太原理工大学 2014



本文编号：3633352