多分布式電源協(xié)同控制研究.pdf

1、隨著工業(yè)文明的不斷推進(jìn)，人類對能源需求的不斷增加。傳統(tǒng)能源的供應(yīng)逐漸減少，暴露的缺點也愈發(fā)明顯，伴隨的環(huán)境污染也成為當(dāng)下世界各國亟待解決的重要問題。為了解決這一問題，分布式發(fā)電技術(shù)近年來快速發(fā)展，其環(huán)保無污染，靈活可靠彌補了傳統(tǒng)電網(wǎng)的不足。微電網(wǎng)概念的提出，顯著地整合了分布式發(fā)電的技術(shù)優(yōu)勢和緩解了與電網(wǎng)間的沖突，是未來智能電網(wǎng)不可缺少的技術(shù)。分布式電源的滲透率不斷提高，能量雙向流動得不到平衡，會大大影響電網(wǎng)的穩(wěn)定。不同的多分布式電源接入

2、下，各自特性不同，采取適宜的控制策略使它們協(xié)調(diào)穩(wěn)定是亟待研究的重要課題。本文以多分布式電源協(xié)調(diào)控制為中心，從具有代表性的分布式電源的模型特性分析開始，對含多分布式電源微電網(wǎng)的控制策略、分布式電源逆變器接入的控制策略和微電網(wǎng)兩種運行狀態(tài)下的轉(zhuǎn)換進(jìn)行了深入的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴概述了分布式電源和微電網(wǎng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，通過對幾類具有代表性的分布式電源的工作原理進(jìn)行分析，建立相應(yīng)的動態(tài)及仿真模型。⑵研究了目前分布式電源逆變

3、器的控制策略，建立了三相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，設(shè)計了逆變器LC濾波環(huán)節(jié)。對現(xiàn)有的恒功率控制、恒壓恒頻控制和下垂控制原理進(jìn)行分析，對比了各自的優(yōu)缺點，針對下垂控制做了功率解耦控制的改進(jìn)。引進(jìn)了帶有慣性及阻尼特征的虛擬同步機控制，該控制能夠使電力電子裝置擬合出同步發(fā)電機的優(yōu)良特性，有利于增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。設(shè)計了虛擬同步機控制的本體算法、功頻控制器和勵磁控制器。⑶研究了微電網(wǎng)控制策略，不同控制策略的選取對微電網(wǎng)運行存在很大影響。針對微電

4、網(wǎng)在并網(wǎng)運行和離網(wǎng)運行狀態(tài)切換問題，在微電網(wǎng)中加入儲能裝置，維持系統(tǒng)的功率平衡。提出了結(jié)合儲能虛擬同步機的控制方法，在并網(wǎng)運行轉(zhuǎn)孤島運行中，將儲能蓄電池的SOC與虛擬同步機控制結(jié)合，得到一種動態(tài)調(diào)節(jié)的下垂控制方法。孤島運行轉(zhuǎn)并網(wǎng)運行中，設(shè)計了預(yù)同步控制器，在提供并網(wǎng)功率時，也可參與頻率和電壓調(diào)控，在一定程度上增強了微電網(wǎng)系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。⑷在Matlab/Simulink環(huán)境下，搭建了含多分布式電源的微電網(wǎng)模型。為了實現(xiàn)含多分布