【摘要】：微電網(wǎng)是分布式電源接入電網(wǎng)的有效手段,它能夠充分利用分布式能源,提高電力系統(tǒng)供電可靠性,更好地滿(mǎn)足電力用戶(hù)用電需求,已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文針對(duì)風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng),研究孤島運(yùn)行模式下的協(xié)調(diào)控制策略,以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的優(yōu)化及可靠運(yùn)行,并通過(guò)仿真研究驗(yàn)證該協(xié)調(diào)控制策略的可行性。論文首先介紹了課題研究的背景及意義,簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀,綜述了微電網(wǎng)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。其次,概述了風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的組成原理,并根據(jù)資源及用戶(hù)負(fù)荷情況進(jìn)行了系統(tǒng)風(fēng)光儲(chǔ)容量設(shè)計(jì)。論述了風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)、光伏發(fā)電子系統(tǒng)及儲(chǔ)能子系統(tǒng)的工作原理和特性,介紹了系統(tǒng)拓?fù)渲械腁C/DC、DC/DC及DC/AC變換技術(shù),并對(duì)電感和電容等主要參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。再次,基于孤島運(yùn)行控制的基本思想,分析了微電網(wǎng)中風(fēng)機(jī)、光伏陣列、蓄電池及負(fù)荷之間的能量流動(dòng)關(guān)系,根據(jù)風(fēng)速、光照、蓄電池工作狀態(tài)及負(fù)荷需求的變化,給出了微電網(wǎng)系統(tǒng)的工作模式,并確定了孤島運(yùn)行協(xié)調(diào)控制策略。風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)中不同子系統(tǒng)根據(jù)工作狀態(tài)采用不同的控制策略,風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)采用最大功率跟蹤和PQ控制策略;光伏發(fā)電子系統(tǒng)采用最大功率跟蹤、負(fù)載功率跟蹤和PQ控制策略;針對(duì)儲(chǔ)能子系統(tǒng)給出了充放電控制策略和基于下垂控制的V/f控制策略;對(duì)一些非關(guān)鍵性負(fù)荷設(shè)計(jì)了負(fù)荷自動(dòng)投切控制策略。最后,在Simulink中搭建風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)整體仿真模型,并在蓄電池不同荷電態(tài)下進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,儲(chǔ)能子系統(tǒng)能夠保證微電網(wǎng)系統(tǒng)功率平衡,維持交流母線電壓和頻率的穩(wěn)定,在風(fēng)速、光照、蓄電池工作狀態(tài)及負(fù)荷需求變化的情況下,風(fēng)力發(fā)電子系統(tǒng)和光伏發(fā)電子系統(tǒng)都能夠在各自合理的工作模式下進(jìn)行工作,負(fù)荷也能夠自動(dòng)投切到系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,從而驗(yàn)證了本文所論協(xié)調(diào)控制策略的可行性和正確性。
[Abstract]:Microgrid is an effective means for distributed generation to connect to power grid. It can make full use of distributed energy, improve the reliability of power supply, and better meet the demand of power users, which has become the focus of research in related fields at home and abroad. In order to realize the optimization and reliable operation of the microgrid, the coordinated control strategy under the isolated island operation mode is studied in this paper, and the feasibility of the coordinated control strategy is verified by simulation research. Firstly, this paper introduces the background and significance of the research, describes the current situation of microgrid research at home and abroad, and summarizes the development of microgrid control technology. Secondly, the composing principle of the wind-energy micro-grid is summarized, and the system wind-storage capacity is designed according to the resource and user load. The working principle and characteristics of wind power subsystem, photovoltaic subsystem and energy storage subsystem are discussed. The AC/DC,DC/DC and DC/AC transformation techniques in the system topology are introduced, and the main parameters such as inductance and capacitance are designed. Thirdly, based on the basic idea of islanding operation control, the energy flow relationship between fan, photovoltaic array, battery and load in microgrid is analyzed, according to the changes of wind speed, illumination, battery working state and load demand. The operation mode of microgrid system is given, and the coordinated control strategy of isolated island operation is determined. Different subsystems adopt different control strategies according to the working state, and the wind power subsystem adopts maximum power tracking and PQ control strategy. The photovoltaic subsystem adopts maximum power tracking, load power tracking and PQ control strategy, and gives charge and discharge control strategy and V / F control strategy based on droop control for energy storage subsystem. A load automatic switching control strategy is designed for some non-critical loads. Finally, the whole simulation model of the solar microgrid system is built in Simulink, and the simulation is carried out under different charging states of the battery. The simulation results show that the energy storage subsystem can ensure the power balance of the microgrid system and maintain the stability of the voltage and frequency of the AC bus. Under the condition of the changes of wind speed, illumination, battery working state and load demand, the simulation results show that the energy storage subsystem can maintain the stability of AC bus voltage and frequency. The wind power subsystem and photovoltaic subsystem can work in their respective reasonable working mode, and the load can be automatically switched to the system, which realizes the safe and stable operation of the microgrid. The feasibility and correctness of the coordinated control strategy discussed in this paper are verified.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM727

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2314451