微電網(wǎng)的建模與控制策略研究.pdf

1、能源是我們?nèi)祟惿姘l(fā)展所必不可少的物質(zhì)資源，隨著人類社會發(fā)展，人均能源消耗越來越高，能源危機(jī)也促使人們加大力量研究并利用可再生能源，提高能源利用率。電能是最方便傳輸和利用的能源，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等形式的新能源發(fā)電是當(dāng)今世界普遍采用并日益受到重視的能源利用方式。微電網(wǎng)可以整合用電區(qū)域多種可再生能源，并和大電網(wǎng)雙向輸電，極大提升了再生能源利用率和供電給用戶的可靠性。由于微電網(wǎng)系統(tǒng)本身含有多種電力電子器件，慣性小，光伏和風(fēng)力發(fā)電等微電源又具

2、有間歇發(fā)電等自然特點，如何保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，如何提升可再生能源的利用效率，是當(dāng)今對微電網(wǎng)的研究熱點所在，也是微電網(wǎng)發(fā)展并推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)所在。
　　本文圍繞微電網(wǎng)中的微源建模以及各個源之間的協(xié)調(diào)控制等問題，展開了深入研究，其主要研究內(nèi)容和成果如下：
　?。ㄒ唬┽槍ξ㈦娋W(wǎng)系統(tǒng)中常見的微源特性進(jìn)行研究分析，并建立其數(shù)學(xué)模型，在PSCAD/EMTDC軟件中設(shè)計其模型并仿真分析。本文研究分析的微電源幾乎涵蓋了目前微電網(wǎng)系統(tǒng)

3、中最常見的發(fā)電單元，分別有光伏發(fā)電單元、風(fēng)力發(fā)電單元、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電單元、儲能蓄電池和超級電容等，逐一對其展開了數(shù)學(xué)建模、軟件模型設(shè)計和仿真驗證分析，為后續(xù)搭建一個微電網(wǎng)系統(tǒng)并研究其系統(tǒng)穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)控制建立正確單元模塊，做好基礎(chǔ)鋪墊工作；
　?。ǘ┽槍ξ㈦娋W(wǎng)主從控制結(jié)構(gòu)，分析了目前典型的V-f控制模式和P-Q控制模式，并提出一種改進(jìn)的V-f控制和P-Q控制結(jié)構(gòu)，仿真分析并驗證了其控制方式的有效性；
　?。ㄈ樘嵘稍偕?/p>

4、能源的利用率，在微電網(wǎng)系統(tǒng)中保持光伏單元運行在最大功率點，考慮到儲能蓄電池的SOC特性，設(shè)計了蓄電池控制方案和整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方案，建立了仿真模型并分析驗證了其正確性和有效性，提升了光伏等可再生能源的利用率，同時保障了微電網(wǎng)系統(tǒng)在孤島模式下運行的穩(wěn)定性；
　?。ㄋ模┽槍ξ⑿腿?xì)廨啓C(jī)的輸出慣性相對光伏逆變器大的問題，設(shè)計了超級電容補(bǔ)償在控制模式切換點瞬間的功率波動，解決了微電網(wǎng)在主從控制結(jié)構(gòu)下主控單元的平滑切換問題，通過PSCAD