隨著第三代電網的發(fā)展,可再生能源發(fā)電占較大份額和智能化成為電網的主要特征,利用可再生能源的關鍵是如何高效地將可再生能源轉化為電能使用。而隨著傳統(tǒng)大電網的弊端越來越突出,采用以可再生能源發(fā)電為主的分布式發(fā)電系統(tǒng)逐漸受到關注。為了使得分布式發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,以分布式發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、負荷以及相關保護裝置組成的微電網成為了國內外的重點研究對象,良好的運行控制策略是實現(xiàn)微電網各種技術經濟優(yōu)勢的基礎,也是目前微電網研究領域的關鍵和熱點問題之一。由于微電網中包含大量的的分布式電源,運行工況相對復雜,如何協(xié)調微電網中各種分布式電源,使得微電網在并網、孤島、兩種模式切換過程中穩(wěn)定運行以及實現(xiàn)全網崩潰后的黑啟動恢復顯得至關重要。本文針對以上問題,以含有多種分布式電源的微電網為研究對象,深入研究微電網系統(tǒng)的整體運行策略以及黑啟動等問題,論文的主要研究內容包括:(1)在闡述微電網系統(tǒng)及其發(fā)電單元工作原理以及控制策略的基礎上,給出典型結構的微電網系統(tǒng)整體模型,為微電網系統(tǒng)的整體運行策略以及黑啟動策略研究打下基礎。(2)在闡述微電網中逆變器常用控制方法的基礎上,設計并搭建了PQ控制器、V/f控制器、下垂控制器模型,其中針對傳統(tǒng)下垂控制的有差調節(jié)問題,在傳統(tǒng)的下垂控制中,增加了電壓頻率的二次調整環(huán)節(jié),對改進后的下垂控制器進行了詳細分析與設計,并通過仿真驗證了其能夠實現(xiàn)頻率的無差調節(jié),同時能夠減少電壓的偏移和波動。(3)對微電網整體運行模式中的主從控制和對等控制展開詳細研究。其中針對主從控制結構微電網并離網切換時產生暫態(tài)沖擊的問題,在考慮微源特性的前提下,采用一種基于狀態(tài)補償?shù)钠交袚Q策略,并通過仿真驗證了該策略的有效性;將改進后的下垂控制應用于對等控制結構的微電網中,在三種工況下與傳統(tǒng)下垂控制進行了對比分析,進一步指出改進后下垂控制的優(yōu)勢與存在的不足;其中針對對等控制微電網由孤島重新并網過程中的暫態(tài)沖擊問題,采用了一種基于下垂控制的預同步控制策略,并通過仿真驗證了該策略的有效性。(4)最后,對微電網的黑啟動功能進行了研究,在闡述電網黑啟動的基本概念以及恢復策略的基礎上,針對微電網在分布式電源、整個網架結構等方面的特點,提出了一種基于串行恢復的微電網黑啟動策略,并設計了相應的黑啟動恢復流程,最后通過仿真驗證了該黑啟動策略的有效性。
【學位單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM732

【參考文獻】

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本文編號：2821982