结构不确定情况下直流微电网的分布式鲁棒模型预测控制研究
发布时间：2022-01-16 08:29
随着直流负荷比重的日益增加,为了减少中间变换环节,提高电能的利用率,直流微电网（DC-MG）因其所具有的广阔应用前景,逐渐成为学者们的研究热点。由于无功功率的波动问题在DC-MG中不存在,因此直流母线电压稳定与否,成为判断DC-MG稳定运行的最重要的指标之一。直流微电网在运行过程中,受负荷变化、检修或故障等因素的影响,需要经常投入或退出分布式发电单元（DGUs）,造成DC-MG系统结构发生变化,这非常不利于直流母线电压的稳定。因此,研究直流微电网中的结构不确定性问题,对直流微电网的安全、平稳、可靠运行有重大价值。由多个DGUs互联组成的DC-MG系统,单个DGU投入或退出会影响DC-MG的稳定运行。针对直流微电网中出现的不确定情况,提出一种分布式鲁棒预测控制策略,首先根据KCL和KVL定律列写方程,建立直流微电网模型,进而给每个DGU设计相应的控制器,调节相应DGUs公共耦合点的电压值,保证DGUs在投入或退出时直流母线电压稳定。满足DC-MG系统中DGUs的即插即用（PNP）。当互联系统投入或退出DGUs时不改变系统的稳定性,最多只更新与之相邻DGUs的控制器。此外,局部控制器的设计...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主从控制示意图
硕士毕业论文3在DC-MG的控制中，变换器作为DC-MG的重要组成部分，在整个系统的运行中扮演着至关重要的作用。其控制方式包括电压控制，电流控制和下垂控制。DC-MG电压控制可分为主从控制模式和对等控制模式[7-8]。如图1.1为主从控制示意图。图1.2为主从控制策略结构框图。主单元工作于电压源模式，其产生的电流参考值经过高速通信传到从单元，确保功率分配合理。从单元工作于电流源模式，来执行主单元指令[69]。图1.2主从控制策略结构框图主从控制方式依赖于通信系统和主单元，可靠性差，一般更适用于简单DC-MG电压控制，复杂DC-MG电压控制则采用基于下垂和对等控制方式的多主控制单元结构。如图1.3为对等控制示意图。图1.3对等控制示意图针对主从控制的低可靠性、高成本等缺点，学者们提出一种无需通信系统的对等控制策略，与主从控制不同的是，在对等控制模式里面，采用基于下垂控制的交直流变流器接口或者分布式电源可自动参与输出功率的合理分配，各储能单元只需要检测自身的电气信号，易于实现即插即用（Plug-and-Play，PNP）。该控制策略提高了系统的可靠性，降低了成本。缺点是存在功率分配精度低、母线电压跌落等问题。如图1.4为对等控制策略结构框图。
硕士毕业论文3在DC-MG的控制中，变换器作为DC-MG的重要组成部分，在整个系统的运行中扮演着至关重要的作用。其控制方式包括电压控制，电流控制和下垂控制。DC-MG电压控制可分为主从控制模式和对等控制模式[7-8]。如图1.1为主从控制示意图。图1.2为主从控制策略结构框图。主单元工作于电压源模式，其产生的电流参考值经过高速通信传到从单元，确保功率分配合理。从单元工作于电流源模式，来执行主单元指令[69]。图1.2主从控制策略结构框图主从控制方式依赖于通信系统和主单元，可靠性差，一般更适用于简单DC-MG电压控制，复杂DC-MG电压控制则采用基于下垂和对等控制方式的多主控制单元结构。如图1.3为对等控制示意图。图1.3对等控制示意图针对主从控制的低可靠性、高成本等缺点，学者们提出一种无需通信系统的对等控制策略，与主从控制不同的是，在对等控制模式里面，采用基于下垂控制的交直流变流器接口或者分布式电源可自动参与输出功率的合理分配，各储能单元只需要检测自身的电气信号，易于实现即插即用（Plug-and-Play，PNP）。该控制策略提高了系统的可靠性，降低了成本。缺点是存在功率分配精度低、母线电压跌落等问题。如图1.4为对等控制策略结构框图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]区域自治型单三相多微电网实时模型预测控制[J]. 刘泽健,杨苹,许志荣,余涛. 电力自动化设备. 2018(09)
[2]微电网发展研究[J]. 梅文龙,施佳余,张旭东,吴国庆. 电源技术. 2017(02)
[3]直流微电网母线电压波动分类及抑制方法综述[J]. 王成山,李微,王议锋,孟准,杨良. 中国电机工程学报. 2017(01)
[4]微电网技术在中国的研究应用现状和前景展望[J]. 李越嘉,杨莹,常国祥. 中国电力. 2016(S1)
[5]基于MPC的多源孤岛微电网协调控制[J]. 赵悦,孙国强,卫志农,臧海祥,赵景涛,郑舒. 应用科技. 2016(05)
[6]基于随机模型预测控制的能源局域网优化调度研究[J]. 张彦,张涛,刘亚杰,郭波. 中国电机工程学报. 2016(13)
[7]基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度动态优化调度[J]. 董雷,陈卉,蒲天骄,陈乃仕,王晓辉. 中国电机工程学报. 2016(17)
[8]直流微电网稳定性分析及阻尼控制方法研究[J]. 郭力,冯怿彬,李霞林,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(04)
[9]国内微电网项目建设及发展趋势研究[J]. 张丹,王杰. 电网技术. 2016(02)
[10]直流微电网稳定控制关键技术研究综述[J]. 李霞林,王成山,郭力,周丽红,冯怿彬. 供用电. 2015(10)
博士论文
[1]交直流混合微电网稳定运行控制[D]. 李霞林.天津大学 2014
硕士论文
[1]直流微电网储能变换器控制策略研究[D]. 贾立朋.山东大学 2018
[2]风光储微电网综合协调控制策略研究[D]. 张保华.沈阳工业大学 2013
本文编号：3592295
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
主从控制示意图
硕士毕业论文3在DC-MG的控制中，变换器作为DC-MG的重要组成部分，在整个系统的运行中扮演着至关重要的作用。其控制方式包括电压控制，电流控制和下垂控制。DC-MG电压控制可分为主从控制模式和对等控制模式[7-8]。如图1.1为主从控制示意图。图1.2为主从控制策略结构框图。主单元工作于电压源模式，其产生的电流参考值经过高速通信传到从单元，确保功率分配合理。从单元工作于电流源模式，来执行主单元指令[69]。图1.2主从控制策略结构框图主从控制方式依赖于通信系统和主单元，可靠性差，一般更适用于简单DC-MG电压控制，复杂DC-MG电压控制则采用基于下垂和对等控制方式的多主控制单元结构。如图1.3为对等控制示意图。图1.3对等控制示意图针对主从控制的低可靠性、高成本等缺点，学者们提出一种无需通信系统的对等控制策略，与主从控制不同的是，在对等控制模式里面，采用基于下垂控制的交直流变流器接口或者分布式电源可自动参与输出功率的合理分配，各储能单元只需要检测自身的电气信号，易于实现即插即用（Plug-and-Play，PNP）。该控制策略提高了系统的可靠性，降低了成本。缺点是存在功率分配精度低、母线电压跌落等问题。如图1.4为对等控制策略结构框图。
硕士毕业论文3在DC-MG的控制中，变换器作为DC-MG的重要组成部分，在整个系统的运行中扮演着至关重要的作用。其控制方式包括电压控制，电流控制和下垂控制。DC-MG电压控制可分为主从控制模式和对等控制模式[7-8]。如图1.1为主从控制示意图。图1.2为主从控制策略结构框图。主单元工作于电压源模式，其产生的电流参考值经过高速通信传到从单元，确保功率分配合理。从单元工作于电流源模式，来执行主单元指令[69]。图1.2主从控制策略结构框图主从控制方式依赖于通信系统和主单元，可靠性差，一般更适用于简单DC-MG电压控制，复杂DC-MG电压控制则采用基于下垂和对等控制方式的多主控制单元结构。如图1.3为对等控制示意图。图1.3对等控制示意图针对主从控制的低可靠性、高成本等缺点，学者们提出一种无需通信系统的对等控制策略，与主从控制不同的是，在对等控制模式里面，采用基于下垂控制的交直流变流器接口或者分布式电源可自动参与输出功率的合理分配，各储能单元只需要检测自身的电气信号，易于实现即插即用（Plug-and-Play，PNP）。该控制策略提高了系统的可靠性，降低了成本。缺点是存在功率分配精度低、母线电压跌落等问题。如图1.4为对等控制策略结构框图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]区域自治型单三相多微电网实时模型预测控制[J]. 刘泽健,杨苹,许志荣,余涛. 电力自动化设备. 2018(09)
[2]微电网发展研究[J]. 梅文龙,施佳余,张旭东,吴国庆. 电源技术. 2017(02)
[3]直流微电网母线电压波动分类及抑制方法综述[J]. 王成山,李微,王议锋,孟准,杨良. 中国电机工程学报. 2017(01)
[4]微电网技术在中国的研究应用现状和前景展望[J]. 李越嘉,杨莹,常国祥. 中国电力. 2016(S1)
[5]基于MPC的多源孤岛微电网协调控制[J]. 赵悦,孙国强,卫志农,臧海祥,赵景涛,郑舒. 应用科技. 2016(05)
[6]基于随机模型预测控制的能源局域网优化调度研究[J]. 张彦,张涛,刘亚杰,郭波. 中国电机工程学报. 2016(13)
[7]基于模型预测控制的主动配电网多时间尺度动态优化调度[J]. 董雷,陈卉,蒲天骄,陈乃仕,王晓辉. 中国电机工程学报. 2016(17)
[8]直流微电网稳定性分析及阻尼控制方法研究[J]. 郭力,冯怿彬,李霞林,王成山,李运帷. 中国电机工程学报. 2016(04)
[9]国内微电网项目建设及发展趋势研究[J]. 张丹,王杰. 电网技术. 2016(02)
[10]直流微电网稳定控制关键技术研究综述[J]. 李霞林,王成山,郭力,周丽红,冯怿彬. 供用电. 2015(10)
博士论文
[1]交直流混合微电网稳定运行控制[D]. 李霞林.天津大学 2014
硕士论文
[1]直流微电网储能变换器控制策略研究[D]. 贾立朋.山东大学 2018
[2]风光储微电网综合协调控制策略研究[D]. 张保华.沈阳工业大学 2013
本文编号：3592295
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