光储直流微电网的协调控制策略研究
发布时间：2022-10-19 16:30
近年来,以可再生能源为主导的分布式电源装机容量迅猛增长。为了降低大规模分布式电源直接、无序并网对电力系统造成的影响,微电网技术逐渐成为能源领域的研究热点。使用微电网作为分布式电源与交流配电网之间的能量交互环节,并凭借其在运行控制与优化配置方面的技术成果,可以显著改善电能质量、提高供电可靠性,最大化可再生能源发电效益。与交流微电网相比,直流微电网在建设成本、控制难度及电能利用率等方面具有明显优势。本文以常见的光伏-混合储能型直流微电网作为研究对象,在传统下垂控制和分层控制方法的基础上,对光伏电源、混合储能系统的分布式控制器进行改进,提出系统级协调控制策略。针对直流微电网中的光伏电源,本文在建立光伏单元及阵列模型的基础上,对其传统控制方法进行回顾,包括MPPT（Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪）控制、下垂控制和基于DBS（DC-Bus Signaling,直流母线信号）的光伏电源分层控制。为了实现MPPT模式与下垂模式的平滑切换,提出了基于统一控制器的光伏电源协调控制方法,包括Udc-d P/d V下垂控制和改进型I-V下垂控制,并对所提方法的控制结...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 直流微电网的研究现状
1.2.1 直流微电网的拓扑结构
1.2.2 直流微电网中光伏电源的控制方法
1.2.3 直流微电网中储能系统的控制方法
1.2.4 直流微电网的运行控制技术
1.3 论文主要研究内容
第2章 光伏电源的分布式协调控制策略
2.1 引言
2.2 光伏单元及阵列模型
2.3 光伏电源的传统控制方法
2.3.1 MPPT控制
2.3.2 下垂控制
2.4 基于DBS的光伏电源分层控制
2.5 基于统一控制器的光伏电源协调控制方法
2.5.1 Udc-d P/d V下垂控制
2.5.2 改进型I-V下垂控制
2.6 仿真验证及分析
2.6.1 MPPT控制仿真
2.6.2 下垂控制仿真
2.6.3 基于DBS的光伏电源分层控制仿真
2.6.4 Udc-d P/d V下垂控制仿真
2.6.5 改进型I-V下垂控制仿真
2.7 本章小结
第3章 储能系统的分布式协调控制策略
3.1 引言
3.2 储能系统模型
3.2.1 锂离子电池模型
3.2.2 超级电容模型
3.3 蓄电池的传统控制方法
3.4 基于DBS的蓄电池分层控制
3.5 混合储能系统的功率分配方法
3.5.1 虚拟阻容下垂控制
3.5.2 超级电容的端电压恢复
3.5.3 蓄电池的SOC均衡
3.6 仿真验证及分析
3.6.1 基于DBS的蓄电池分层控制仿真
3.6.2 虚拟阻容下垂控制仿真
3.6.3 超级电容的端电压恢复仿真
3.6.4 蓄电池的SOC均衡仿真
3.7 本章小结
第4章 直流微电网的分布式协调控制策略
4.1 引言
4.2 孤岛状态下的改进型分层控制方法
4.3 并网状态下的恒压控制方法
4.4 仿真验证及分析
4.4.1 孤岛运行状态仿真
4.4.2 并网运行状态仿真
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏发电系统最大功率点跟踪技术综述[J]. 靳肖林,文尚胜,倪浩智,杨禹轩,文玉良. 电源技术. 2019(03)
[2]利用储能系统提升电网电能质量研究综述[J]. 李建林,袁晓冬,郁正纲,葛乐. 电力系统自动化. 2019(08)
[3]锂电池技术在储能领域的应用与发展趋势[J]. 周芳,刘思,侯敏. 电源技术. 2019(02)
[4]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞. 中国电机工程学报. 2018(01)
[5]基于扰动观察法和电导增量法的光伏发电系统MPPT算法研究综述[J]. 邱革非,张春刚,仲泽坤,杨晓龙,字杨. 中国电力. 2017 (03)
[6]光伏电池的建模综述[J]. 张纯杰,赵志刚,桑虎堂. 电源技术. 2016(04)
[7]直流微电网关键技术研究综述[J]. 李霞林,郭力,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(01)
[8]基于离散一致性的孤立直流微网自适应下垂控制[J]. 吕振宇,吴在军,窦晓波,胡敏强,赵波. 中国电机工程学报. 2015(17)
[9]锂离子电池发展现状及其前景分析[J]. 闫金定. 航空学报. 2014(10)
[10]微电网技术综述[J]. 杨新法,苏剑,吕志鹏,刘海涛,李蕊. 中国电机工程学报. 2014(01)
本文编号：3693711
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 直流微电网的研究现状
1.2.1 直流微电网的拓扑结构
1.2.2 直流微电网中光伏电源的控制方法
1.2.3 直流微电网中储能系统的控制方法
1.2.4 直流微电网的运行控制技术
1.3 论文主要研究内容
第2章 光伏电源的分布式协调控制策略
2.1 引言
2.2 光伏单元及阵列模型
2.3 光伏电源的传统控制方法
2.3.1 MPPT控制
2.3.2 下垂控制
2.4 基于DBS的光伏电源分层控制
2.5 基于统一控制器的光伏电源协调控制方法
2.5.1 Udc-d P/d V下垂控制
2.5.2 改进型I-V下垂控制
2.6 仿真验证及分析
2.6.1 MPPT控制仿真
2.6.2 下垂控制仿真
2.6.3 基于DBS的光伏电源分层控制仿真
2.6.4 Udc-d P/d V下垂控制仿真
2.6.5 改进型I-V下垂控制仿真
2.7 本章小结
第3章 储能系统的分布式协调控制策略
3.1 引言
3.2 储能系统模型
3.2.1 锂离子电池模型
3.2.2 超级电容模型
3.3 蓄电池的传统控制方法
3.4 基于DBS的蓄电池分层控制
3.5 混合储能系统的功率分配方法
3.5.1 虚拟阻容下垂控制
3.5.2 超级电容的端电压恢复
3.5.3 蓄电池的SOC均衡
3.6 仿真验证及分析
3.6.1 基于DBS的蓄电池分层控制仿真
3.6.2 虚拟阻容下垂控制仿真
3.6.3 超级电容的端电压恢复仿真
3.6.4 蓄电池的SOC均衡仿真
3.7 本章小结
第4章 直流微电网的分布式协调控制策略
4.1 引言
4.2 孤岛状态下的改进型分层控制方法
4.3 并网状态下的恒压控制方法
4.4 仿真验证及分析
4.4.1 孤岛运行状态仿真
4.4.2 并网运行状态仿真
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏发电系统最大功率点跟踪技术综述[J]. 靳肖林,文尚胜,倪浩智,杨禹轩,文玉良. 电源技术. 2019(03)
[2]利用储能系统提升电网电能质量研究综述[J]. 李建林,袁晓冬,郁正纲,葛乐. 电力系统自动化. 2019(08)
[3]锂电池技术在储能领域的应用与发展趋势[J]. 周芳,刘思,侯敏. 电源技术. 2019(02)
[4]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞. 中国电机工程学报. 2018(01)
[5]基于扰动观察法和电导增量法的光伏发电系统MPPT算法研究综述[J]. 邱革非,张春刚,仲泽坤,杨晓龙,字杨. 中国电力. 2017 (03)
[6]光伏电池的建模综述[J]. 张纯杰,赵志刚,桑虎堂. 电源技术. 2016(04)
[7]直流微电网关键技术研究综述[J]. 李霞林,郭力,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(01)
[8]基于离散一致性的孤立直流微网自适应下垂控制[J]. 吕振宇,吴在军,窦晓波,胡敏强,赵波. 中国电机工程学报. 2015(17)
[9]锂离子电池发展现状及其前景分析[J]. 闫金定. 航空学报. 2014(10)
[10]微电网技术综述[J]. 杨新法,苏剑,吕志鹏,刘海涛,李蕊. 中国电机工程学报. 2014(01)
本文编号：3693711
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3693711.html
