智能配电网动态特性优化控制研究

发布时间：2020-04-24 21:15

【摘要】：分布式电源的发展为缓解现阶段的能源压力、减少环境污染带来很多积极影响,但其具有输出功率波动范围广、随机性强、非线性程度高、控制难度大等特点,使得分布式电源大规模接入配电网后,很可能出现潮流不确定、谐波污染、电压波动甚至功率振荡等现象,动态过程更是变得极为复杂,给配电网安全可靠运行带来了巨大挑战。在此背景下,本文以含分布式电源的智能配电网动态特性及其优化控制方法为研究方向来开展工作。论文首先以智能配电网中两种典型分布式电源发电系统:光伏发电、风力发电为研究对象,分析其工作原理、构建相应的数学模型,并讨论了不同种类分布式电源的并网控制模型,为后续构建典型示例配电网,并对其进行动态特性研究奠定理论基础;其次,揭示了含分布式电源的智能配电网动态特性及对其进行研究的必要性,详细阐明各种控制系统对配电网电压和功率动态特性的影响机理,并介绍了动态问题的一般分析方法。进一步,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建示例配电网模型,对其动态特性进行仿真分析。然后对无功补偿装置改善智能配电网动态特性进行了理论分析,仿真验证了其有效性以及存在的不足。考虑到现有控制策略的局限性,提出了基于广域并行同步处理机制的分层分布式智能配电网协调控制方法,对上层控制子系统和底层附加控制子系统的运行机制、框架结构和工作步骤进行了具体阐述。最后,基于本文提出的优化控制系统架构,设计了一种新型附加控制器。对控制器输入信号选择、不同被控对象控制器输出信号叠加点位置确定、控制器结构设计以及参数整定等多个方面进行研究。提出了一种由本地信号和上层控制命令信号组合作为输入的控制器进行分布式电源控制的新策略,通过运用极点配置、模糊PI等方法,合理设置控制器各个控制环节参数。最后对不同扰动场景下的工况进行仿真,对比验证了本文所提出的附加控制器对智能配电网动态特性的改善作用。
【图文】：

机械特性曲线,机械特性曲线,空气动力学,风力机

图 2-9 典型风力机空气动力学机械特性曲线在最优位置时（一般为 =0°），PC ( , ) 存pmax ，所对应的叶尖速比为最优叶尖速比opt 制，其实质就是当桨距角固定在最优位置时

变流器,控制框图,转子,功率标准

图 2-12 转子侧变流器控制框图整个转子侧变换器的控制系统采用双闭环控制策略，由图 2-12 可知，，将测量计算得到的定子侧输出功率 P 和 Q 与预设的功率标准值相减得到它们的差值经过比例积分控制器得到得到定子 d 轴和 q 轴的电流参考值*dri 、*qri ，进一步，再将*dri 、*qri 和实际电
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM76

【参考文献】