微电网建模及其混合储能配置研究

发布时间：2017-10-09 00:37

  本文关键词：微电网建模及其混合储能配置研究

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【摘要】：随着微电网内微电源容量的不断增加,微电网孤网运行时功率波动带来的电能质量和系统稳定性问题,越来越受到电力研究人员的重视。将储能装置应用到微电网中能够较好的解决上述问题,但是单一型储能设备都存在一定缺陷,会导致微电网内各种微电源的富裕能量不能被有效利用,降低了能源的利用效率。近年来,国内外电力研究者开始将功率型和能量型的混合储能系统应用到微电网中,以此来优化能源结构和提高电网供电可靠性。为了更好地将混合储能系统应用到微电网中,本文利用DIg SILENT搭建了典型的光储微电网,并对混合储能系统的协调控制策略和容量优化配置进行了详细研究。论文主要内容如下:本文首先对光伏发电系统、蓄电池储能系统、超级电容储能系统和电力负荷的动态模型进行了详细分析,并利用电力商业软件DIg SILENT完成了上述微电网单元的模型搭建工作。接着对混合储能系统结构及控制策略进行了介绍。详细阐述了双向DC/DC变换器以及DC/AC逆变器的结构和工作原理。设计了混合储能系统协调控制策略:以稳定直流侧母线电压为目标,利用低通滤波器将混合储能系统的内环控制参考电流进行分割,低频分量用于控制蓄电池,高频分量用于控制超级电容,通过仿真验证了该控制策略的有效性。然后利用DIg SILENT搭建了典型的光储微电网仿真模型,研究了微电网在并网模式以及孤网模式下改变微电网内微电源出力和负荷变化时系统的响应特性,通过仿真验证了超级电容相较于蓄电池能够快速的响应微电网运行参数改变时所需的功率支撑,有效地缩短了系统的震荡时间和震荡幅度。最后本文研究了混合储能系统的容量优化问题。建立了混合储能系统投资成本最小化和微电网并网功率波动率最小化两个目标函数,之后将微电网并网功率波动率最小化这个目标函数转化为约束条件,从而将多目标函数转换为单目标函数,然后利用粒子群算法对本文提出的优化模型进行了求解,结果显示该方法具有很好地实用性。
【关键词】：微电网建模 DIgSILENT 混合储能系统 协调控制策略 优化配置
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM727
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• abstract6-16
• 1 绪论16-26
• 1.1 课题背景及研究意义16-17
• 1.2 微电网概述及其研究现状17-19
• 1.3 储能技术概述及其研究现状19-20
• 1.4 微电网关键技术及发展方向20-25
• 1.5 本文主要研究内容25-26
• 2 光储微电网单元建模与仿真26-44
• 2.1 光伏发电系统26-32
• 2.2 蓄电池储能系统32-38
• 2.3 超级电容储能系统38-41
• 2.4 负荷建模41-42
• 2.5 本章小结42-44
• 3 混合储能系统结构及控制策略44-54
• 3.1 混合储能系统结构44-50
• 3.2 混合储能系统协调控制策略50-52
• 3.3 混合储能系统协调控制仿真分析52-53
• 3.4 本章小结53-54
• 4 基于DIg SILENT的微电网仿真分析54-65
• 4.1 DIg SILENT/Power Factory软件介绍54-56
• 4.2 微电网运行控制策略56-60
• 4.3 仿真分析60-63
• 4.4 本章小结63-65
• 5 混合储能系统优化配置研究65-78
• 5.1 混合储能系统功率分配策略65-68
• 5.2 混合储能系统容量优化配置模型68-70
• 5.3 算法流程70-72
• 5.4 算例分析72-76
• 5.5 本章小结76-78
• 6 总结78-80
• 参考文献80-85
• 作者简历85-87
• 学位论文数据集87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：997224