基于虛擬儀器的光伏直流微網(wǎng)監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、微電網(wǎng)是為了解決分布式電源在發(fā)電成本、控制復(fù)雜度及與公共電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行等問題而提出的一種獨立的分散控制系統(tǒng)。隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流電源和直流負荷大量涌現(xiàn)，直流輸電技術(shù)再次受到人們的重視，直流微電網(wǎng)的概念也應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)的交流微電網(wǎng)相比，直流微電網(wǎng)的控制不用考慮頻率和相位，也不受公共電網(wǎng)三相不平衡、諧波、閃變等因素影響，大大簡化了控制系統(tǒng)的設(shè)計，并具有更高的供電可靠性。本文以一個包含混合儲能單元以光伏發(fā)電為基礎(chǔ)的單端供電單母線結(jié)

2、構(gòu)的直流微電網(wǎng)為研究對象，該結(jié)構(gòu)故障識別能力高，容易進行保護系統(tǒng)的設(shè)計。
　　考慮到光伏發(fā)電間歇性隨機性的特點，以及可再生能源滲透率不斷增加對公共電網(wǎng)的不利影響。本文從微電網(wǎng)有功功率的平衡入手，提出了一種新的直流微電網(wǎng)控制策略——功率跟蹤控制。該方法的提出是基于對各分布式電源的頻率響應(yīng)特性的分析，得出它們在不同頻段的響應(yīng)特性，并根據(jù)這些響應(yīng)特性，將各儲能單元作為微電網(wǎng)的控制器，設(shè)計出對并網(wǎng)點和微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率波動進行抑制的控制器模

3、型，然后對控制器模型進行頻域分析，驗證該控制方法的可行性。該系統(tǒng)利用各儲能裝置在不同頻段響應(yīng)效果不同的特性，通過平抑系統(tǒng)暫態(tài)過程中光伏發(fā)電和負荷的功率波動，來達到穩(wěn)態(tài)過程中系統(tǒng)各部分的功率平衡?；谠摽刂撇呗?，一個直流微電網(wǎng)中央能量管理系統(tǒng)被設(shè)計，該方法只存在兩種運行模式，在并網(wǎng)模式下可以設(shè)定微電網(wǎng)從公共電網(wǎng)吸收或傳遞給公共電網(wǎng)的功率預(yù)定量，在孤島模式下將這個值默認為0KW。這一方法使微電網(wǎng)和公共電網(wǎng)之間的電力交換成為一個確定的值，有效

4、實現(xiàn)并網(wǎng)孤島模式之間的平滑切換以及微電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡。
　　最后基于這種新型的能量管理方法，將美國NI（National Instruments）公司推出的CompactRIO分布式控制和采集系統(tǒng)作為硬件主體，將Labview圖像化編程軟件作為人機交互界面，設(shè)計出了一個完整的光伏直流微電網(wǎng)監(jiān)測與控制平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)對光伏直流微電網(wǎng)各項電力參數(shù)的采集、分析、處理，以及實時的控制功能。CompactRIO嵌入式系統(tǒng)和Labview開發(fā)