光储直流微电网变换器自主下垂与模型预测控制策略研究

发布时间：2022-12-22 23:28

　　可再生能源的应用与分布式发电的兴起为微电网诞生提供契机,而直流微电网因无需考虑频率、相位和无功等因素,控制更为简单灵活。良好的控制策略是直流微电网安全可靠运行之关键,本文以维持直流母线电压恒定为目的,提出一种光伏Boost变换器自主下垂控制策略,并将模型预测控制的思想引入储能变换器的控制之中,提升储能单元响应微电网能量调度需求之速率。具体内容如下:第一部分,首先分析传统下垂控制引起直流母线电压偏移和功率分配不均的原因,建立下垂系数与负载功率之间的数学模型,提出自主下垂控制策略,为实现光伏单元间的功率均分引入功率分配系数。其次通过建立光伏Boost变换器的状态空间方程,结合传统下垂控制和自主下垂控制的控制框图得到两种策略所对应的Boost变换器小信号模型。运用小信号并联阻抗对比分析直流微电网在两种控制策略下的稳定性,并对比自主下垂控制时直流微电网在不同线路阻抗下的小信号稳定性。最后对传统下垂控制和自主下垂控制在相同工况下进行仿真和实验对比。第二部分,在储能变换器控制中引入模型预测控制思想,分析储能变换器不同工作状态所对应之等效电路模型,介绍储能变换器的有限控制集模型预测控制,并先后引入电... 

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 背景与意义
    1.2 直流微电网的发展现状
    1.3 直流微网光储变换器自主下垂与模型预测研究现状
        1.3.1 直流微电网光伏变换器自主下垂控制研究现状
        1.3.2 直流微电网储能变换器模型预测控制研究现状
    1.4 课题主要内容
2 光伏变换器自主下垂控制策略与稳定性分析
    2.1 光伏变换器传统下垂与自主下垂控制策略
        2.1.1 光伏变换器传统下垂控制策略
        2.1.2 光伏变换器自主下垂控制策略
    2.2 光伏变换器传统下垂与自主下垂控制稳定性分析
        2.2.1 小信号建模
        2.2.2 稳定性分析
    2.3 光伏变换器自主下垂控制仿真与实验
        2.3.1 仿真验证
        2.3.2 实验验证
    2.4 本章小结
3 储能变换器有限控制集模型预测控制
    3.1 储能变换器等效电路分析
    3.2 储能变换器有限控制集模型预测建模
    3.3 有限控制集模型预测仿真验证
    3.4 本章小结
4 基于脉宽调制的储能变换器模型预测控制
    4.1 基于脉宽调制的模型预测建模
    4.2 储能变换器模型预测控制仿真与实验
        4.2.1 仿真验证
        4.2.2 实验验证
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
硕士期间所发表论文、参与项目及获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞.  中国电机工程学报. 2018(01)
[2]中国的能源革命——供给侧改革与结构优化（2017-2050）[J]. 刘强,王恰.  国际石油经济. 2017(08)
[3]基于储能的双向DC/DC变换器电源系统控制策略[J]. 冯兴田,万满满,韩立博,吴理心.  电力电子技术. 2017(07)
[4]交直流混合微网功率控制技术研究综述[J]. 杨捷,金新民,杨晓亮,吴学智.  电网技术. 2017(01)
[5]直流微电网中双向储能变换器的二次纹波电流抑制与不均衡控制策略[J]. 周小平,罗安,陈燕东,周乐明,陈智勇.  电网技术. 2016(09)
[6]全球能源互联网理念及前景展望[J]. 王益民.  中国电力. 2016(03)
[7]提高直流微电网动态特性的改进下垂控制策略研究[J]. 支娜,张辉,肖曦.  电工技术学报. 2016(03)
[8]能源革命:从化石能源到新能源[J]. 邹才能,赵群,张国生,熊波.  天然气工业. 2016(01)
[9]分布式控制的直流微电网系统级稳定性分析[J]. 支娜,张辉,肖曦,杨甲甲.  中国电机工程学报. 2016(02)
[10]直流微电网关键技术研究综述[J]. 李霞林,郭力,王成山,李运帷.  中国电机工程学报. 2016(01)



本文编号：3724257