微电网储能系统实现多目标控制的研究

发布时间：2020-12-25 00:54

　　作为微电网重要组成部分,储能系统在微电网中实际上是一种特殊类型的微电源。储能系统通过变流器为微电网提供一定的功率,实现削峰填谷、短时功率支撑等微电网功率调节功能。但储能系统在稳定工作条件下容量具有一定余量,甚至可能在一定时间内闲置,考虑到APF、STATCOM在结构拓扑上与储能变流系统有相似之处,将采取一种新型的组合装置,实现“一机多能”。本文着重针对多功能储能装置多目标实现的可行性和控制方法进行研究。首先分析了储能逆变系统的数学模型和微电网并网条件下解耦时的P/Q控制。其次,针对微电网中存在的非线性感性负载和不平衡负载问题,采用基于瞬时无功理论的i_p-_qi电流检测法对谐波、无功和三相不平衡三者补偿电流检测合成然后进行综合补偿。使得储能变流系统在输出功率平抑功率波动的同时兼具电能质量的补偿功能,从而实现多目标控制。分析了三相电压不平衡、畸变等造成的传统锁相环的测量误差,引入了解耦双同步参考坐标变换的软件锁相环并进行了理论分析。对储能系统实现多目标控制的原理进行分析,给出了多功能储能变流系统总体结构框图。最后,利用PSCAD/EMTDC软件进行... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

微电网典型结构图

结如下：提供短时供电。这是储能系统工作的最重要部分之一，当微网因主网情况不得不与主网切断，其运行在孤岛模式下，切断瞬间，蓄电池储能着在故障下的应急缓冲功能，立刻由其为微电网提供所需电能，维持系作要求，提供短时供电。充分利用可再生资源。一般的可再生资源并不能完全转化成电能直接电，储能系统可以作为好的媒介将间歇性波动的能量储存起来，需要时成可以有效的电能，给系统提供能量，维持系统的稳定。 蓄电池的数学模型在微电网对储能系统的种类选择时通常会考虑容量较大能量型储能系能够满足其需求。蓄电池的数学模型可以视为受控电压源和一个串联的，其输出电压受电流bI 和核电状态（state of charge,SOC）影响。蓄电图 2.2 所示。

100(1)QIdtSOCb (2-2)其中0E 表示开路电压，bR 表示为内阻，bI 是其充放电的电流，K 表示的是极化电压，A 是电压指数，B 是指数的容量。蓄电池放电可分为三种模式：恒流放电、恒功率放电、恒压放电。蓄电池放电的条件是直流微电网中负荷功率出现缺额，放电状态下的蓄电池的目标是调整直流母线电压，使直流母线电压恢复至额定值，维持整个直流微电网内功率平衡，因此本文中蓄电池采用恒压放电[21]。2.1.3 蓄电池储能系统的结构蓄电池通过控制电流的输出来完成主控单元要求其输出的功率，给出的指令信号的大小决定了输出功率值的大小。一般的蓄电池输出电压不能直接达到微网储能系统对逆变单元直流侧电压的要求，则需要对蓄电池进行 DC-DC 控制，其目的主要除了上述说的升压作用，还有用来控制直流侧电容电压的稳定[22]。


本文编号：2936631