独立光伏直流微电网变下垂控制的研究

发布时间：2023-04-19 05:46

　　随着人类社会的进步,人们对石油、煤炭等非可再生能源的需求逐渐提高,导致其正面临着枯竭的危机,然而环保清洁的可再生能源发电正受到广泛的重视。直流微电网可以解决分布式电源发电对电网造成的影响,从而更加有效的利用新能源发电。但分布式电源产生的电能受环境的影响较大,母线电压的稳定性以及电能质量都会受到影响,通过设计良好的控制方式使得直流微电网在不同情况下都能稳定运行。本文设计的光伏直流微电网主要为偏远山区的居民供电,故对孤网系统的能量管理以及协调控制进行了以下研究:本文分析了独立光伏直流微电网的整体构架,对光伏电池、蓄电池和燃料电池的结构特性以及工作原理进行了说明,对各单元进行了建模,并介绍了相应的接口变换器。本文阐明了影响直流母线电压稳定性的相关因素,采用下垂控制方法对各发电单元进行控制,并将该控制方法的不足进行了分析。将改进后的变下垂控制应用在光伏电池、蓄电池和燃料电池中,为了防止随着输出电流的增大燃料电池的工作特性退化,采用恒流放电控制使其工作在经济运行区。本文设定各电源的发电优先级,并提出了多源协调控制策略,设计将母线电压分为多个电压区间,在不同区间中各单元设有相应的控制模式,以母线电...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 微电网的国内外研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
第二章 独立光伏直流微电网各单元工作特性
    2.1 独立光伏直流微电网的结构
    2.2 光伏发电单元的结构分析
        2.2.1 光伏电池的输出特性
        2.2.2 电导增量法的最大功率点跟踪控制
        2.2.3 光伏电池的功率控制电路
    2.3 储能单元的结构分析
        2.3.1 蓄电池的数学模型
        2.3.2 蓄电池的充放电控制电路
    2.4 燃料电池单元的特性分析
        2.4.1 燃料电池工作原理
        2.4.2 燃料电池的模型与特性
        2.4.3 燃料电池的功率控制电路
    2.5 本章小结
第三章 光伏直流微电网中的变下垂控制
    3.1 下垂控制方法
    3.2 微源的变下垂控制
        3.2.1 变下垂控制的虚拟电阻
        3.2.2 虚拟电阻的调节
    3.3 光伏电池的变下垂控制
    3.4 蓄电池的变下垂控制
    3.5 燃料电池的变下垂控制
    3.6 本章小结
第四章 光伏直流微电网能量的协调管理
    4.1 光伏直流微电网的多电源协调控制
        4.1.1 多源协调控制的设计
        4.1.2 系统运行工况的转化
    4.2 光伏电池的功率控制
    4.3 蓄电池的充放电控制
    4.4 燃料电池的放电控制
    4.5 本章小结
第五章 独立光伏直流微电网控制的仿真验证
    5.1 独立光伏直流微电网整体仿真模型
    5.2 各发电单元的控制仿真模型
        5.2.1 光伏电池单元的控制仿真模型
        5.2.2 蓄电池单元的控制仿真模型
        5.2.3 燃料电池单元及负载的控制仿真模型
    5.3 定下垂控制与变下垂控制的仿真比较
    5.4 独立光伏直流微电网控制仿真验证
        5.4.1 光照强度变化时的控制仿真验证
        5.4.2 负载以及外界环境改变下的控制仿真验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3793837