微电网多分布式电源协调控制策略研究

发布时间：2017-09-11 01:11

  本文关键词：微电网多分布式电源协调控制策略研究

  更多相关文章： 微电网 调节下垂系数 均分负荷 按比例分配负荷 协调控制

【摘要】：近年来,电网不断朝着分布式、智能化和灵活化等方面发展。微电网由于能够集成分布式电源、储能装置及分散式负荷,受到了越来越多的关注。新能源如光伏、风机等接入微网通常采用电力电子变换器,如电压源逆变器(Voltage Source Inverter,VSI),而柴油机等传统能源接入微网通常采用同步发电机,这些分布式电源通过线路阻抗连接到微网的交流母线上。为了使各分布式电源合理地分配负荷,通常采用下垂控制。本文提出了一种改进的下垂控制方法,然后基于下垂控制设计了两种微网系统协调控制策略。首先以传统P-V下垂控制为例,考虑到线路阻抗及本地负荷引起VSI间功率分配不均,本文提出一种能够根据各VSI输出有功功率自动调节下垂系数的新方法:各VSI工作在传统P-V控制下,将各自输出的有功功率信息送到中央控制器,计算出给定功率,并返回给各VSI的本地控制器,通过PI调节器自动调节各VSI的P-V下垂系数,最终实现各VSI间的功率均分。改进方法能消除线路阻抗和本地负荷的影响,适用于均分负荷和按比例分配负荷两种情况,并且不需要线路阻抗信息。然后本文搭建了包含有光伏、同步机和蓄电池的微网仿真系统,并基于下垂控制设计两种协调控制策略,其中光伏采用最大功率追踪,同步机采用P-f下垂控制,蓄电池VSI采用P-f下垂控制或者P-V下垂控制。本文分析了两种协调控制策略下微网系统的运行特点。孤网模式下,蓄电池VSI采用改进的P-f下垂和改进的P-V下垂控制方法均能实现蓄电池VSI间的功率均分;并网模式下,蓄电池VSI采用传统P-V和传统P-f两种控制方式下,对微网与电网之间的功率流动进行了对比研究。最后在两台并联的VSI实验平台中,对比传统P-V下垂控制完成了自适应调节下垂控制方法的孤岛实验,在均分负荷和按比例均分负荷两种情况下进行了实验验证,证明了改进下垂方法的可行性。
【关键词】：微电网 调节下垂系数 均分负荷 按比例分配负荷 协调控制
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 微电网定义及结构10-11
• 1.2 微电网运行模式11-12
• 1.2.1 并网模式11
• 1.2.2 孤网模式11-12
• 1.3 微电网控制策略12-14
• 1.3.1 主从控制12-13
• 1.3.2 对等控制13
• 1.3.3 分层控制13-14
• 1.4 微电网研究现状14-17
• 1.4.1 微电网系统研究现状14-16
• 1.4.2 下垂控制研究现状16-17
• 1.5 本文的主要研究内容17-19
• 第2章 分布式电源及其接入微网方式19-28
• 2.1 VSI接口电源19-22
• 2.1.1 光伏类电源19-22
• 2.1.2 蓄电池类电源22
• 2.2 VSI控制方式22-25
• 2.2.1 电网形成型VSI控制23
• 2.2.2 电网供电型VSI控制23-24
• 2.2.3 电网支撑型VSI控制24-25
• 2.3 SG接口电源25
• 2.4 SG控制方式25-26
• 2.4.1 恒压恒频控制25-26
• 2.4.2 下垂控制26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 自适应调节下垂系数的VSI控制方法28-44
• 3.1 下垂控制理论分析28-34
• 3.1.1 P-f下垂控制29-30
• 3.1.2 P-V下垂控制30-31
• 3.1.3 功率均分误差分析31-34
• 3.2 自适应调节下垂系数控制方法34-37
• 3.2.1 改进下垂控制方法提出34-35
• 3.2.2 改进下垂控制方法分析35-37
• 3.3 改进下垂控制方法仿真验证37-43
• 3.3.1 均分负荷仿真38-40
• 3.3.2 按比例分配负荷仿真40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 微网系统协调控制策略研究44-54
• 4.1 仿真系统介绍44-46
• 4.2 孤网仿真46-50
• 4.2.1 蓄电池VSI采用P-f下垂控制46-48
• 4.2.2 蓄电池VSI采用P-V下垂控制48-50
• 4.3 并网仿真50-53
• 4.3.1 蓄电池VSI采用P-f下垂控制51-52
• 4.3.2 蓄电池VSI采用P-V下垂控制52-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第5章 改进下垂控制方法实验验证54-63
• 5.1 实验平台硬件电路介绍54-56
• 5.1.1 主电路54-55
• 5.1.2 采样电路55-56
• 5.1.3 驱动电路56
• 5.2 软件流程介绍56-57
• 5.3 改进下垂控制方法实验验证57-62
• 5.3.1 均分负荷实验验证58-60
• 5.3.2 按比例分配负荷实验验证60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果68-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

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本文编号：827723