微电网运行状态平滑切换控制策略研究

发布时间：2020-03-30 10:13

【摘要】：随着分布式可再生能源(尤其是分布式光伏)的快速发展,分布式光伏+储能将成为未来能源供应的重要组成部分。微电网作为分布式可再生能源的一种利用形式,其运行控制是近年来的研究热点,其中微电网孤岛和并网两种运行模式的平滑切换是研究的关键。本文对微电网运行状态平滑切换控制技术进行了研究,主要内容包括:1、分析了光伏发电的原理、数学模型以及光伏逆变器的并网控制方法;研究了储能电池的原理、数学模型、充放电控制方法以及并网/孤岛模式下储能逆变器的控制策略;梳理了微电网独立运行时主要的协调控制方法。2、针对大电网断开瞬间微电网出现的瞬时过电压冲击现象,本文提出了基于储能逆变器电压幅值跟随的控制方法,将微电网并网运行所采用的PQ控制方式下逆变器输出电压幅值终值作为孤岛运行V/f控制方式下电压给定的初始值,并通过PI控制器过渡到目标电压,从而消除运行模式前后电压的突变。3、本文提出了大电网相位跟随的储能逆变器控制方法,使得微电网能够“记忆”大电网故障瞬间的电压相位并用于建立新的微电网电压中,使微电网电压能够在相位上延续故障瞬间的大电网电压,使孤岛运行模式下重新建立的新交流电压保持平滑过渡。4、针对传统的预同步控制中采用PI控制方法同步过程缓慢的问题,本文提出了基于固定频率差的相位同步控制方法,并分析了该方法的可行性和相位同步速率,在保证微电网电能质量的前提下,最快速的实现了微电网的平滑并网。5、基于上述方法,在MATLAB/Simulink中搭建了完整的主从结构的光伏储能微电网,仿真分析了在微网从并网转孤岛转并网过程中,微电网电压幅值、频率和相位的变化,对逆变器的输出电压与电流进行谐波分析,验证了本文所提平滑切换控制策略的有效性。
【图文】：

示意图,网结构,分布式电源,示意图

微电Ｍ可以矜做足小型的电力系统，，具备完整的发输配电局部的功率平衡１能量优化；从宏观看，微电网又可以认为是个“虚拟”的电源或负荷。现有研宄和实践表明，将分布式电源接入到电Ｍ屮并Ｍ运行，与电网互为支撑，是发挥分布式电源效式，可大大提高分布式电源的利用率，有助丁电网灾变时向重耍，避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响，Q囍诳稍儆煤偷纾偷慕谀芙邓鸬龋哂芯薮蟮纳缁嵊刖靡庖濉ｅ义贤庋芯肯肿村义贤诵杏诓⑼Ｊ绞保低衬诓康姆植际降缭匆源蟮缤魑慰迹辉诵杏诠拢湍Ｊ絋，要求系统内部有一个电源为系统提供参考号，允１微电网的参考电源，此电源即为微电网的主Ｎ单兀。微

整体结构,光伏,储能,储能装置

常？？个结构完整的微电Ｍ，都要包含微电源、储能装屓、负荷结构。本文＇Ｋ要研宄由光伏和储能构成的微电网在不同｜邋Ｕ网方法，对于光伏和储能电池的工作原理及建模方法以及两⑴卜保证微电网负荷的个衡稳定需要进行必要的研究。逡逑电网整体结构逡逑所搭建的微电网整体结构如卜＇图２－１所示：光伏部分作为微光生伏打效应，将太阳光的光能转变为直流电能，再通过升成稳定的．朴丨交流电供给负荷或储能装贾。储能装贾则迪过地负荷之间的功率差额进行充／放电，保证光伏电池所发电Ｍ必不可少的部分。本章主要介绍光伏及储能装置的：丨：作原理法，储能装置量的确定方法以及滤波器的选择设Ｕ，为微制研究奠定基础。逡逑＂？￡）＆逦ＡＣ逦，逦ＤＣ，邋？邋＇逦．邋＊＇哪逡逑１邋＇邋１
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM732

【参考文献】