微电网孤岛/联网及平滑切换控制技术研究
发布时间：2022-01-08 06:58
随着清洁、可再生的分布式能源（distributed generation,DG）迅速发展,其弊端如不可控性和间歇性日渐显露,微电网作为DG的整合恰好解决了这个问题。微电网既可以孤岛运行也可以联网运行,其控制策略是一个重要的研究领域。目前,对微电网控制的研究多停留在单独的孤岛运行或联网运行方面,少有对两种运行状态切换过程有较深入的研究,而恰恰平滑切换控制是微电网稳定运行的关键。本文主要研究含分布式电源的低压微电网孤岛/联网运行模式的平滑切换综合控制策略,并进行了仿真研究。主要研究内容包括:（1）微电网平滑切换控制策略研究。分析了微电网孤岛/联网运行模式切换时出现瞬时振荡的原因,根据分析结果给出了一种基于PQ控制器初始输出状态对V/f控制器输出状态同步跟随的并网平滑切换控制方法和基于控制器d-q旋转坐标同步的孤岛平滑切换控制方法。（2）预同步控制器的改进和双环控制器的参数设计。传统的预同步控制器直接对电压差和频率差进行调节,易造成系统振荡。对传统的预同步控制方法做了改进,然后在分析电压电流双环控制器输出阻抗的基础上给出了其内部参数确定的思路和方法。（3）风光储典型微电网运行模式的建模仿真...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 微电网提出的背景
1.2 微电网的基本概念
1.2.1 微电网的结构
1.2.2 微电网中的分布式发电系统
1.3 微电网的控制
1.3.1 微电网的关键技术
1.3.2 控制方法分类
1.4 微电网的研究现状
1.5 本文主要研究内容
第二章 微电网的运行和基本控制方法
2.1 微电网的运行状态
2.2 微电网逆变器控制策略
2.2.1 基于下垂的V/f控制
2.2.2 PQ控制
2.2.3 恒压恒频控制
2.3 微电网中两种主要控制策略
2.3.1 主从控制
2.3.2 对等控制
2.4 算例仿真与分析
2.5 本章小结
第三章 微电源建模与分析
3.1 永磁直驱风力发电机建模
3.1.1 风力机数学模型
3.1.2 永磁同步发电机数学模型
3.2 光伏电池建模
3.2.1 光伏电池的数学模型
3.2.2 光伏电池的输出特性
3.2.3 光伏电池最大功率跟踪算法
3.3 蓄电池储能装置建模
3.3.1 蓄电池储能装置的数学模型
3.3.2 蓄电池储能装置能量转换系统
3.4 本章小结
第四章 微电网平滑模式切换的研究
4.1 微电网从孤岛模式到联网模式的平滑切换
4.1.1 孤岛到联网切换产生暂态振荡的原因分析
4.1.2 预同步控制器的设计
4.1.3 基于状态跟随的控制器设计
4.2 微电网从联网模式到孤岛模式的平滑切换
4.2.1 联网到孤岛切换产生暂态振荡的原因分析
4.2.2 基于d-q旋转坐标同步的平滑切换控制策略
4.3 电压电流双环控制器的设计
4.3.1 双环控制器结构
4.3.2 双环控制器参数分析
4.4 仿真算例与分析
4.5 本章小结
第五章 含风光储的微电网综合控制
5.1 蓄电池在微电网中的作用及其控制系统
5.1.1 蓄电池在微电网中的作用
5.1.2 蓄电池控制系统
5.2 风机控制系统
5.2.1 永磁直驱风机机侧变流器控制策略
5.2.2 永磁直驱风机网侧变流器控制策略
5.3 光伏控制系统
5.4 仿真算例与分析
5.4.1 孤岛运行时改变光照和风速
5.4.2 联网运行时负荷投切
5.4.3 微电网运行状态的平滑切换综合控制
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟同步发电机及其在微电网中的应用[J]. 吕志鹏,盛万兴,钟庆昌,刘海涛,曾正,杨亮,刘岚. 中国电机工程学报. 2014(16)
[2]光储微电网孤岛系统的储能控制策略[J]. 李斌,宝海龙,郭力. 电力自动化设备. 2014(03)
[3]微电网分层分布式能量优化管理[J]. 郝雨辰,窦晓波,吴在军,胡敏强,孙纯军,李桃,赵波. 电力自动化设备. 2014(01)
[4]基于变流器控制策略的直驱永磁风力发电机优化设计[J]. 高剑,黄守道,张文娟,陈正茂. 电工技术学报. 2013(07)
[5]包含蓄电池储能的微网实时能量优化调度[J]. 石庆均,江全元. 电力自动化设备. 2013(05)
[6]基于储能的微网并网和孤岛运行模式平滑切换综合控制策略[J]. 赵冬梅,张楠,刘燕华,张旭. 电网技术. 2013(02)
[7]储能系统在东福山岛独立型微电网中的优化设计和应用[J]. 赵波,张雪松,李鹏,汪科,陈健,李逢兵. 电力系统自动化. 2013(01)
[8]基于混合储能的光伏微网动态建模与仿真[J]. 李春华,朱新坚. 电网技术. 2013(01)
[9]微网用分布式电源变流器下垂特性控制策略[J]. 黄杏,金新民. 电工技术学报. 2012(08)
[10]A seamless operation mode transition control strategy for a microgrid based on master-slave control[J]. WANG ChengShan 1,LI XiaLin 1*,GUO Li 1 & LI YunWei 2 1 Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2 Department of Electrical and Computer Engineering,University of Alberta,Edmonton AB T6R 1N6,Canada. Science China（Technological Sciences）. 2012(06)
硕士论文
[1]双PWM变换器控制及在永磁直驱风力发电系统中的应用[D]. 李坤涛.广东工业大学 2013
[2]直驱式永磁风力发电系统若干问题研究[D]. 黄琦.浙江大学 2012
[3]逆变器无互联线并联技术的仿真研究[D]. 国海.合肥工业大学 2009
本文编号：3576101
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 微电网提出的背景
1.2 微电网的基本概念
1.2.1 微电网的结构
1.2.2 微电网中的分布式发电系统
1.3 微电网的控制
1.3.1 微电网的关键技术
1.3.2 控制方法分类
1.4 微电网的研究现状
1.5 本文主要研究内容
第二章 微电网的运行和基本控制方法
2.1 微电网的运行状态
2.2 微电网逆变器控制策略
2.2.1 基于下垂的V/f控制
2.2.2 PQ控制
2.2.3 恒压恒频控制
2.3 微电网中两种主要控制策略
2.3.1 主从控制
2.3.2 对等控制
2.4 算例仿真与分析
2.5 本章小结
第三章 微电源建模与分析
3.1 永磁直驱风力发电机建模
3.1.1 风力机数学模型
3.1.2 永磁同步发电机数学模型
3.2 光伏电池建模
3.2.1 光伏电池的数学模型
3.2.2 光伏电池的输出特性
3.2.3 光伏电池最大功率跟踪算法
3.3 蓄电池储能装置建模
3.3.1 蓄电池储能装置的数学模型
3.3.2 蓄电池储能装置能量转换系统
3.4 本章小结
第四章 微电网平滑模式切换的研究
4.1 微电网从孤岛模式到联网模式的平滑切换
4.1.1 孤岛到联网切换产生暂态振荡的原因分析
4.1.2 预同步控制器的设计
4.1.3 基于状态跟随的控制器设计
4.2 微电网从联网模式到孤岛模式的平滑切换
4.2.1 联网到孤岛切换产生暂态振荡的原因分析
4.2.2 基于d-q旋转坐标同步的平滑切换控制策略
4.3 电压电流双环控制器的设计
4.3.1 双环控制器结构
4.3.2 双环控制器参数分析
4.4 仿真算例与分析
4.5 本章小结
第五章 含风光储的微电网综合控制
5.1 蓄电池在微电网中的作用及其控制系统
5.1.1 蓄电池在微电网中的作用
5.1.2 蓄电池控制系统
5.2 风机控制系统
5.2.1 永磁直驱风机机侧变流器控制策略
5.2.2 永磁直驱风机网侧变流器控制策略
5.3 光伏控制系统
5.4 仿真算例与分析
5.4.1 孤岛运行时改变光照和风速
5.4.2 联网运行时负荷投切
5.4.3 微电网运行状态的平滑切换综合控制
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟同步发电机及其在微电网中的应用[J]. 吕志鹏,盛万兴,钟庆昌,刘海涛,曾正,杨亮,刘岚. 中国电机工程学报. 2014(16)
[2]光储微电网孤岛系统的储能控制策略[J]. 李斌,宝海龙,郭力. 电力自动化设备. 2014(03)
[3]微电网分层分布式能量优化管理[J]. 郝雨辰,窦晓波,吴在军,胡敏强,孙纯军,李桃,赵波. 电力自动化设备. 2014(01)
[4]基于变流器控制策略的直驱永磁风力发电机优化设计[J]. 高剑,黄守道,张文娟,陈正茂. 电工技术学报. 2013(07)
[5]包含蓄电池储能的微网实时能量优化调度[J]. 石庆均,江全元. 电力自动化设备. 2013(05)
[6]基于储能的微网并网和孤岛运行模式平滑切换综合控制策略[J]. 赵冬梅,张楠,刘燕华,张旭. 电网技术. 2013(02)
[7]储能系统在东福山岛独立型微电网中的优化设计和应用[J]. 赵波,张雪松,李鹏,汪科,陈健,李逢兵. 电力系统自动化. 2013(01)
[8]基于混合储能的光伏微网动态建模与仿真[J]. 李春华,朱新坚. 电网技术. 2013(01)
[9]微网用分布式电源变流器下垂特性控制策略[J]. 黄杏,金新民. 电工技术学报. 2012(08)
[10]A seamless operation mode transition control strategy for a microgrid based on master-slave control[J]. WANG ChengShan 1,LI XiaLin 1*,GUO Li 1 & LI YunWei 2 1 Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2 Department of Electrical and Computer Engineering,University of Alberta,Edmonton AB T6R 1N6,Canada. Science China（Technological Sciences）. 2012(06)
硕士论文
[1]双PWM变换器控制及在永磁直驱风力发电系统中的应用[D]. 李坤涛.广东工业大学 2013
[2]直驱式永磁风力发电系统若干问题研究[D]. 黄琦.浙江大学 2012
[3]逆变器无互联线并联技术的仿真研究[D]. 国海.合肥工业大学 2009
本文编号：3576101
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3576101.html
