直流微网分层控制策略研究

发布时间：2017-09-25 08:03

  本文关键词：直流微网分层控制策略研究

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【摘要】：为高效接纳分布式电源,适应日益增长的直流负荷的需求,以直流线路连接各微电源、储能装置和负荷单元,并通过可控接口与交流主网进行连接的直流微网逐渐成为未来微网研究的新方向。与交流微网相比,直流微网不存在频率和同步问题,更适合多种分布式电源接入微网中。此外随着直接利用直流形式电能的负荷比例逐渐增大,直流微网能够有效减少换流器的数量,降低电能损耗。然而,直流微网组成单元较多,运行条件复杂,控制方式灵活,如何在各种运行工作状态下对微网系统进行控制,协调控制各个单元进行工作,从而可靠高效地为负荷进行供电,是直流微网应用亟需解决的问题。本文分析了直流微网的系统结构,提出了基于蓄电池和超级电容器的混合储能的光伏直流微网模型,并建立了光伏电池、蓄电池和超级电容器以及直流微网内各个单元换流器的数学模型。在模型的基础上本文提出了包含系统层控制和换流器层控制的直流微网分层控制策略,根据联网模式参数、直流母线电压和储能电池荷电状态参数对直流微网运行状态进行了划分,并确定了各个运行状态下系统层控制策略以及换流器控制策略。最后通过仿真软件对本文提出的直流微网运行控制策略进行了仿真分析,仿真结果表明该运行控制策略能够达到维持直流微网功率平衡,稳定直流母线电压的控制目标,从而验证了直流微网分层控制策略的科学性和有效性。
【关键词】：直流微网 光伏发电 混合储能 分层控制
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM727
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 选题的背景和意义9-10
• 1.2 直流微网概述10-13
• 1.3 国内外研究现状13-14
• 1.4 本文的主要工作14-15
• 第2章 直流微网的系统结构及单元建模15-29
• 2.1 直流微网的系统结构15-17
• 2.2 光伏电池模型17-19
• 2.3 混合储能单元建模分析19-22
• 2.3.1 蓄电池模型19-21
• 2.3.2 超级电容器模型21-22
• 2.4 换流器建模分析22-28
• 2.4.1 Boost换流器22-24
• 2.4.2 双向DC/DC换流器24-26
• 2.4.3 AC/DC换流器26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 直流微网分层控制策略29-49
• 3.1 直流微网运行状态划分及分层控制策略29-34
• 3.1.1 直流微网运行状态划分30-33
• 3.1.2 分层控制策略33-34
• 3.2 系统层控制策略34-37
• 3.2.1 联网运行系统层控制34-35
• 3.2.2 孤岛运行系统层控制35-37
• 3.3 换流器层控制策略37-48
• 3.3.1 光伏电池MPPT控制方法37-40
• 3.3.2 光伏电池恒压控制方法40-41
• 3.3.3 混合储能充放电控制方法41-44
• 3.3.4 联网AC/DC换流器控制方法44-48
• 3.4 本章总结48-49
• 第4章 直流微网分层控制策略仿真分析49-59
• 4.1 PSIM仿真软件平台简介49-50
• 4.2 直流微网系统仿真模型50-51
• 4.3 光伏发电单元仿真分析51-54
• 4.3.1 最大功率跟踪仿真51-53
• 4.3.2 恒压输出控制仿真53-54
• 4.4 混合储能单元仿真分析54-56
• 4.4.1 蓄电池充放电控制仿真54-55
• 4.4.2 超级电容器充放电控制仿真55-56
• 4.5 联网接口单元仿真分析56-57
• 4.6 本章小结57-59
• 第5章 结论及展望59-60
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;;微电网研究综述[J];电力系统自动化;2007年19期

2 吴雨;潘文霞;冯蒙霜;包抒一;;基于混合储能的微电网功率控制策略[J];电力系统及其自动化学报;2013年02期

3 王海波;杨秀;张美霞;;平抑光伏系统波动的混合储能控制策略[J];电网技术;2013年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 许海平;大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 赵润富;光储直流微网控制策略的研究[D];北京交通大学;2014年

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本文编号：916261