直流微电网并孤岛协调控制策略研究

发布时间：2020-09-07 09:54

　　微电网技术作为解决传统电力问题的新方法,近年来飞速发展,随着直流负荷和直流接口单元的大量接入,直流微电网逐渐成为科研焦点。本文首先对光储直流微电网拓扑结构进行分析,分别对储能模块、光伏模块进行建模,进而对储能单元充放电特性及光伏单元输出功率特性进行讨论,通过MATLAB仿真验证模型与理论的一致性。其次对微电源运行控制策略进行研究,针对孤岛模式下系统稳定控制问题,提出储能模块接口变换器的双闭环稳压控制策略;考虑充分利用太阳能,对光伏模块采取最大功率点跟踪(the Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略;同时为实现微电网与大电网能量双向流动,对并网变换器采取基于坐标变换的双闭环稳压控制;最后为减小并网谐波污染,采取试凑法对并网滤波器进行设计。本文进一步对直流微电网协调控制进行研究,为解决传统基于直流母线电压变化的协调控制存在控制误差的问题,设计基于能量管理系统的并孤岛协调控制策略;并分析系统并孤岛几种运行模式,根据能量管理系统确立在不同模式下各微电源的运行状态,然后通过仿真验证所提控制策略的有效性。最后分析并网控制器中传统PI控制器控制参数恒定,难以适应时变系统,且传统PI控制器不具备抗周期扰动能力,考虑模糊控制能够处理对于精确数学模型难以建立的时变和非线性系统,由此设计自适应模糊PI控制策略对传统控制策略进行改进,最后结果表明:自适应模糊PI控制策略可进一步提高并网情况下系统稳定性,同时谐波污染减少,提高了系统的鲁棒性。
【学位单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM727
【部分图文】：

无人值守运行,电力供求,微网,能源利用

可以对基于代理的分散控制测试，也可根据市场运作进 2003 年建立 Hachinohe 工程，其能进行小型供电，并，并在 2007 年实现孤网运行一周；2004 年建立 Send同等级的电能质量，并于 2007 年运行；2006 年建其能保证微电网电力供求平衡，并能实现本地电压控10 在东北大学建立直流微网示范工程。“可再生能源低成本规模化开发利用”以及“间歇式电入 2006-2020 国家中长期科学与技术发展计划纲要，在统，对微电网实施无人值守运行；2007 年建立并网光两栋教学楼的供电；2008 年建立合肥工业大学微电网008 年建立天津大学微电网，主要研究能源利用及其科网分类构的不同对微电网有如下分类[16-19]：

原理图,微电源,网结构,转换装置

1 绪论流微电网微电网包含分布式电源、负载及电力电子转换装置[20]。含风源的交流微电网原理图如图 1.2 所示，其中直流分布式电源光均由 DC/AC 并入交流微电网，交流输出的风力发电机由 AC电网，交流负载无需转换装置直接并入交流微电网，同时交入大电网，通过控制 PCC 处开关可实现微电网的孤岛并网

微电源,控制策略,主从,虚拟阻抗

图 1.3 主从控制结构制同样为一种微电源间的协调控制策略，其中各微电源源可由电压和频率的就地信息对系统进行综合控制。采中各微电源接入和断开不影响其他微电源，同时微电源间大简化。世界各国在对等控制策略研究方面均有体现，利时、新加坡均建设了在对等控制策略下的微电网试验系制与 Droop 控制常结合使用，其控制结构如图 1.4 所示，及系统电压频率波动等问题。文献[23]指出虚拟阻抗、角维护系统稳定，及微电网中分布式发电机组负荷分配中起oop 新的见解。文献[24]指出基于局部信息的对等控制及改题，提出基于通信的主从、对等控制策略，结合主从控现并网和孤岛平滑切换。

【参考文献】