直流微电网的运行控制研究

发布时间：2022-10-11 14:20

　　在能源短缺和环境恶化的同时,科技和社会也在不断进步和发展,微电网所受的关注度逐步上升。与传统配电网相比,微电网具有众多优点,微电网可以提高清洁能源的利用率,整合多种分布式电源协调工作,结构灵活可变。在微电网中,直流单元类型众多,例如有光伏电池、蓄电池、燃料电池、直流负载等。直流微电网相比于交流微电网具有独特优势,直流微电网控制灵活、结构简单,无需考虑变流环节,此外无功功率、频率等这些因素也无需考虑,这可以更好的提高可再生能源的利用率。本文针对孤岛直流微电网的稳定运行进行了相关研究。本文对光伏发电单元、蓄电池单元和燃料电池单元的工作特性以及原理进行了介绍,同时也对相关的变换器进行了详细分析。对于光伏电池,本文研究了两种控制方式,即MPPT与CVC控制,并在考虑了光照强度以及温度变化的情况下,通过Matlab/Simulink对两种控制方式进行仿真验证。考虑到定下垂控制对各单元控制的不足,易造成直流母线电压的波动,本文提出了变下垂控制策略,并将该策略应用于蓄电池和燃料电池的控制当中,此外,通过Matlab/Simulink对定下垂控制与变下垂控制做仿真对比分析,结果表明,本文提出的变下垂控... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 微电网的国内外研究现状
    1.3 直流微电网的国内外研究
    1.4 本文主要研究内容
第2章 直流微电网的结构及组成
    2.1 微电网系统的结构
    2.2 光伏发电单元
        2.2.1 光伏电池等效模型
        2.2.2 光伏发电单元接口变换器
    2.3 蓄电池的数学模型
    2.4 双向DC/DC变换器的模型分析
    2.5 燃料电池的建模分析
    2.6 本章小结
第3章 变下垂控制
    3.1 下垂控制原理
    3.2 变下垂控制策略
    3.3 蓄电池的变下垂控制
    3.4 燃料电池的变下垂控制
    3.5 本章小结
第4章 直流微电网中各微电源的控制策略
    4.1 光伏发电最大功率跟踪控制
        4.1.1 光伏电池的输出特性分析
        4.1.2 最大功率点跟踪
        4.1.3 光伏发电系统仿真
    4.2 光伏发电恒压控制
    4.3 蓄电池的控制策略
    4.4 燃料电池的控制策略
    4.5 切负载策略
    4.6 本章小结
第5章 直流微电网的运行模式和能量管理
    5.1 光伏直流微电网的多电源协调控制
        5.1.1 直流母线电压分层
        5.1.2 系统运行模式的控制策略
    5.2 系统仿真结果及分析
        5.2.1 蓄电池变下垂控制与传统下垂控制对比分析
        5.2.2 不同工况下的仿真分析
    5.3 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于光-储-燃的直流微电网协调控制策略[J]. 胡巧辉,樊艳芳,王一波.  电力电容器与无功补偿. 2017(06)
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硕士论文
[1]含分布式电源的直流微电网并网技术研究[D]. 牟春晓.山东大学 2015
[2]微电网建模及其控制策略研究[D]. 徐丰.南京理工大学 2013
[3]光伏系统平衡部件关键技术和问题的研究[D]. 封焯文.中南大学 2011



本文编号：3690727