孤岛式微电网中央稳定控制器研究与设计

发布时间：2020-03-30 22:29

【摘要】：随着近年来社会环境污染问题与能源短缺的日益突出,利用分布式发电技术的微电网愈发的受到青睐与重视。并且对于微型海岛或边远山区等大电网无法覆盖的区域,孤岛式微电网也是其居民生产生活用电的最佳解决方案。本文设计了一种孤岛式微电网中央稳定控制器,并介绍了一套基于风光柴储的协调控制策略解决方案,可以有效的适用于孤岛式微电网的控制系统。本文首先对相关的分布式发电技术与微电网技术结构进行了研究,并介绍了本文的微电网架构。在此基础之上介绍了一种孤岛式微电网协调控制策略。该策略之中包含一种网内分布式发电设备与负载的快速评估方法、一种基于动态切机减载的频率控制策略,一种基于模糊PID的电压控制策略,和一种基于频率与电压稳定时的蓄电池优化控制策略。其中基于动态切机减载法的频率控制策略考虑到部分的经济性能,将柴油发电机作为恒功率非经济性分布式电源在该控制策略的各种子策略之中进行了逐一的探讨。基于模糊PID的电压控制策略对传统的PID改进为一种查表法的模糊PID无功控制,提升了系统稳定性能。蓄电池优化控制策略中,介绍了充电控制,放电控制与能量平衡控制三种子策略,使得蓄电池在固定充放电寿命之下,具有更优的经济性能。该策略可以良好的控制孤岛式微电网内部的电压稳定与频率稳定,并优化其内部的能量平衡。本文还介绍了详尽的孤岛式微电网中央稳定控制器的硬件设计与软件设计,以及其配套的负载测量保护单元的硬件设计与软件设计。该孤岛式中央稳定控制器充分的考虑到了海岛等地区的实际使用环境,当前电力电子设备通信接口等,保留了功能丰富的接口,用以控制孤岛式微电网内部设备。文章的最后,介绍了一套基于威海小石岛为代表的渔业生产生活海岛与居民生产生活用电的孤岛式微电网方案。并基于该方案按比例搭建了孤岛式微电网实验模型,在该模型上对本文介绍的协同控制策略与孤岛式微电网中央稳定控制器进行验证,对电能质量的控制均符合国标GB/T12325和GB/T15945的规定,属于理想效果范围。本文对孤岛式微电网的实际推广具有积极意义。
【图文】：

当（３固定时，存在最优叶间速比使得当前风。逡逑发电功率输出模型可以由公式（２－６）和图２－６来表不。逡逑0邋（ｖ邋＜邋ｖｃｉ邋ｏｒ邋ｖ邋＞邋ｖｊ逡逑＝Ｖ－￣＾

力发电机工作原理逡逑发电的原理基于贝兹理论［４３＿４４］。通过迟滞流动空气来达到吸收空气能，转化为电能。理想情况下，风力发电机的发电功率如公式（２－５）＝４ｃ（、Ｐ）／＾ｖ３逡逑２中，是当前空气密度，Ｓ是风机的具体受风面积，Ｖ是当前实际是当前的风能利用系数，，该系数由两个变量决定，即桨距角Ｐ和叶利用系数ＣＡＰ）和桨距角Ｐ与尖速比人的关系如图２－５所示。逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM727

【参考文献】

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本文编号：2608146