直流微網系統(tǒng)的動態(tài)建模及其關鍵問題的研究
發(fā)布時間:2021-01-20 18:37
隨著生活環(huán)境的不斷惡化和化石能源的日益枯竭,傳統(tǒng)大電網已不能滿足當今社會對電力的需求。在這種情況下,清潔的可再生能源越來越受到人們的重視,利用可再生能源進行分布式發(fā)電的技術也逐漸得到廣泛應用,但大量的分布式電源直接并網運行會對電網造成不利影響。為了克服這一弊端,通常將各種分布式發(fā)電裝置有機結合組成微電網,并入大電網。雖然對微電網的研究一直以交流微電網為主,但是隨著直流負載和直流分布式電源的大量使用,直流微電網展現出強大的優(yōu)勢,成為了國內外學者研究的焦點。因此,本文以直流微電網為研究對象,著重研究其建模、能量管理以及孤島檢測等問題。首先,本文介紹了所研究的直流微電網的拓撲結構,詳細分析了直流微電網中光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲能系統(tǒng)以及并網系統(tǒng)的工作特性和數學模型。在此基礎上,確定了各個模塊的運行模式,并在PSIM環(huán)境下建立了直流微電網動態(tài)仿真平臺,便于對直流微電網進行系統(tǒng)性仿真研究,協調控制各單元工作以實現直流微電網的能量管理,確保直流微網系統(tǒng)可靠運行。其次,本文對孤島的定義以及危害進行了概括,選擇了幾種典型的孤島檢測方法進行研究,分析比較了各自的優(yōu)缺點。在相位擾動孤島檢測方法...
【文章來源】:揚州大學江蘇省
【文章頁數】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1直流微電網仿真平臺總體設計結構框圖??由圖2.1可知,本文所研宄的直流微電網仿真平臺主要是由分布式發(fā)電系統(tǒng)、儲能系??
=?-R?ip?-V〇?(2-9)??h??工作于負半周時,其微分方程為:??—?(2-10)??h??,di??L.???—R?i?+?V0?(2-11)??h.??式(2-10)、(2-11)持續(xù)的時間分別為名、/2。一個開關周期的 ̄平均值L微分方??程為:??L?^?=?{d[-d2ivin-V0)-{dl+d2+tl+t2)R'ip-(t{-t2)V0?(2-12)??h??(3)移相全橋DC/DC建模與仿真??移相全橋DC/DC在PSIM中的仿真電路如圖2.4所示,仿真參數如下:輸入電壓為??480V,為了統(tǒng)一直流微電N搭建的標準,要與之后加入的光伏電池板的開路電壓的參數一??致,設定的輸出電壓為600V,代替直流母線電壓,開關頻率和濾波電感分別為10kHz和??2mH〇??J?1?Mm??叢叢?_?????(Uou^—^?z〇(—)??Qshiei??CjIqH^—1??CsHlh- ̄ ̄I ̄ ̄<Shift?Fn?H?^?lp| ̄i?zot—H?—???JDeadTin?e?C?n|—>?Z〇t?—??j4flanglBi=^????^?I??圖2.4移相全橋DC/DC仿真主電路圖??本文采用的是雙閉環(huán)算法,控制對象為輸出電壓和濾波電感的輸出屯流。/I:?PS1M屮??的C?Block模塊編寫電壓電流雙閉環(huán)的控制算法,算法的流程如圖2.5所示。此外,在控??
?徐靖雨直流微網系統(tǒng)的動態(tài)建模及其關鍵問題的研究?13??shift??0.5??0.45??0.4??0.3?..?:……::……:???0.25??0.2?????????VIL??30??1?'??20?fir??10?????:???0?0.005?0.01?0.015?0.02?0.025?0.03??Tim??(s)??圖2.6電流環(huán)電流控制仿真曲線圖??當電流內環(huán)調好后,在調電壓外環(huán)的時候,用一個小電阻和電容串聯代替輸出端的電??壓源,仿真時,選擇的電阻為30Q,電容為lOOu,選擇的^^v=0.3,A\.=35,經過P丨調??節(jié),使得可以達到%的設定值。如圖2.7所示,當移相角穩(wěn)定在0.3時,電壓可以達??到?600V。??shift??0.5?^??04?J??0.3????;?^^^—??0.2??〇?^??:?;?:???Uout??800??600?Aw^-??:???400?/??200?/??0?l_?????0?0.005?0.01?0.015?0.02?0.025?0.03??Time?(s)??圖2.7雙閉環(huán)電壓控制仿真曲線圖??2.2.3光伏單元的MPPT控制??在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,為了使光伏電池在任何環(huán)境下都能最大限度地將太卩丨丨能轉化為屯??能,通常情況下,保證光伏系統(tǒng)的最大功率輸出。但當光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出能量超過負荷所??需時,直流微電網中儲能系統(tǒng)本身的容量有限,無法吸收系統(tǒng)多于的功率,會導致直流母??線電壓升高。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]光伏發(fā)電技術的研究現狀和應用前景探討[J]. 許大維. 中國市場. 2019(15)
[2]直流微電網研究綜述[J]. 王梓燦,張穎超,袁春,李銳. 信息通信. 2018(12)
[3]基于功率檢測的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)混合型孤島檢測方法[J]. 丁彥,谷廷坤,宋亞琴,左雪純. 電器與能效管理技術. 2018(16)
[4]基于諧波阻抗的光伏并網孤島檢測新方法[J]. 高淑萍,汪凱昌,李文浩. 太陽能學報. 2018(05)
[5]微電網故障時風力發(fā)電機組結構載荷暫態(tài)分析[J]. 邵一川,朱江寧,徐志英,趙騫,李鑫,馬連博. 沈陽大學學報(自然科學版). 2017(06)
[6]分布式發(fā)電反孤島保護檢測方法[J]. 楊彥會. 電氣傳動自動化. 2017(01)
[7]光伏并網發(fā)電系統(tǒng)反孤島技術研究[J]. 靳艷華. 機電信息. 2016(36)
[8]一種用于并網光伏逆變器的孤島檢測新方法[J]. 高淑萍,李文浩. 太陽能學報. 2016(10)
[9]基于混沌理論的孤島檢測技術研究[J]. 韓宇澤. 電測與儀表. 2015(12)
[10]基于PSIM的永磁風力發(fā)電系統(tǒng)仿真研究[J]. 于兵,都健剛,張安安,李紅偉,張嬌. 電氣自動化. 2015(01)
碩士論文
[1]光儲直流微電網運行控制的研究[D]. 毛澤民.天津理工大學 2019
[2]光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT及孤島檢測技術研究[D]. 劉星.安徽理工大學 2018
[3]永磁同步風力發(fā)電控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳寶林.西安科技大學 2018
[4]分布式電源對黃石電網負荷影響的分析與研究[D]. 呂揚.華北電力大學 2018
[5]單母線直流微電網模型的建立及其穩(wěn)定性分析[D]. 李鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[6]直流微電網儲能變換器控制策略研究[D]. 賈立朋.山東大學 2018
[7]直流微電網的運行控制及建模研究[D]. 黃見會.北京交通大學 2018
[8]三相光伏并網逆變器孤島檢測技術研究[D]. 杜利平.南昌大學 2017
[9]直驅式永磁風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤研究[D]. 王武興.西安理工大學 2017
[10]基于四橋臂逆變器的微電網不平衡負載補償策略研究[D]. 李霄霄.西安理工大學 2017
本文編號:2989563
【文章來源】:揚州大學江蘇省
【文章頁數】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1直流微電網仿真平臺總體設計結構框圖??由圖2.1可知,本文所研宄的直流微電網仿真平臺主要是由分布式發(fā)電系統(tǒng)、儲能系??
=?-R?ip?-V〇?(2-9)??h??工作于負半周時,其微分方程為:??—?(2-10)??h??,di??L.???—R?i?+?V0?(2-11)??h.??式(2-10)、(2-11)持續(xù)的時間分別為名、/2。一個開關周期的 ̄平均值L微分方??程為:??L?^?=?{d[-d2ivin-V0)-{dl+d2+tl+t2)R'ip-(t{-t2)V0?(2-12)??h??(3)移相全橋DC/DC建模與仿真??移相全橋DC/DC在PSIM中的仿真電路如圖2.4所示,仿真參數如下:輸入電壓為??480V,為了統(tǒng)一直流微電N搭建的標準,要與之后加入的光伏電池板的開路電壓的參數一??致,設定的輸出電壓為600V,代替直流母線電壓,開關頻率和濾波電感分別為10kHz和??2mH〇??J?1?Mm??叢叢?_?????(Uou^—^?z〇(—)??Qshiei??CjIqH^—1??CsHlh- ̄ ̄I ̄ ̄<Shift?Fn?H?^?lp| ̄i?zot—H?—???JDeadTin?e?C?n|—>?Z〇t?—??j4flanglBi=^????^?I??圖2.4移相全橋DC/DC仿真主電路圖??本文采用的是雙閉環(huán)算法,控制對象為輸出電壓和濾波電感的輸出屯流。/I:?PS1M屮??的C?Block模塊編寫電壓電流雙閉環(huán)的控制算法,算法的流程如圖2.5所示。此外,在控??
?徐靖雨直流微網系統(tǒng)的動態(tài)建模及其關鍵問題的研究?13??shift??0.5??0.45??0.4??0.3?..?:……::……:???0.25??0.2?????????VIL??30??1?'??20?fir??10?????:???0?0.005?0.01?0.015?0.02?0.025?0.03??Tim??(s)??圖2.6電流環(huán)電流控制仿真曲線圖??當電流內環(huán)調好后,在調電壓外環(huán)的時候,用一個小電阻和電容串聯代替輸出端的電??壓源,仿真時,選擇的電阻為30Q,電容為lOOu,選擇的^^v=0.3,A\.=35,經過P丨調??節(jié),使得可以達到%的設定值。如圖2.7所示,當移相角穩(wěn)定在0.3時,電壓可以達??到?600V。??shift??0.5?^??04?J??0.3????;?^^^—??0.2??〇?^??:?;?:???Uout??800??600?Aw^-??:???400?/??200?/??0?l_?????0?0.005?0.01?0.015?0.02?0.025?0.03??Time?(s)??圖2.7雙閉環(huán)電壓控制仿真曲線圖??2.2.3光伏單元的MPPT控制??在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,為了使光伏電池在任何環(huán)境下都能最大限度地將太卩丨丨能轉化為屯??能,通常情況下,保證光伏系統(tǒng)的最大功率輸出。但當光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出能量超過負荷所??需時,直流微電網中儲能系統(tǒng)本身的容量有限,無法吸收系統(tǒng)多于的功率,會導致直流母??線電壓升高。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]光伏發(fā)電技術的研究現狀和應用前景探討[J]. 許大維. 中國市場. 2019(15)
[2]直流微電網研究綜述[J]. 王梓燦,張穎超,袁春,李銳. 信息通信. 2018(12)
[3]基于功率檢測的光伏并網發(fā)電系統(tǒng)混合型孤島檢測方法[J]. 丁彥,谷廷坤,宋亞琴,左雪純. 電器與能效管理技術. 2018(16)
[4]基于諧波阻抗的光伏并網孤島檢測新方法[J]. 高淑萍,汪凱昌,李文浩. 太陽能學報. 2018(05)
[5]微電網故障時風力發(fā)電機組結構載荷暫態(tài)分析[J]. 邵一川,朱江寧,徐志英,趙騫,李鑫,馬連博. 沈陽大學學報(自然科學版). 2017(06)
[6]分布式發(fā)電反孤島保護檢測方法[J]. 楊彥會. 電氣傳動自動化. 2017(01)
[7]光伏并網發(fā)電系統(tǒng)反孤島技術研究[J]. 靳艷華. 機電信息. 2016(36)
[8]一種用于并網光伏逆變器的孤島檢測新方法[J]. 高淑萍,李文浩. 太陽能學報. 2016(10)
[9]基于混沌理論的孤島檢測技術研究[J]. 韓宇澤. 電測與儀表. 2015(12)
[10]基于PSIM的永磁風力發(fā)電系統(tǒng)仿真研究[J]. 于兵,都健剛,張安安,李紅偉,張嬌. 電氣自動化. 2015(01)
碩士論文
[1]光儲直流微電網運行控制的研究[D]. 毛澤民.天津理工大學 2019
[2]光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT及孤島檢測技術研究[D]. 劉星.安徽理工大學 2018
[3]永磁同步風力發(fā)電控制系統(tǒng)的研究[D]. 陳寶林.西安科技大學 2018
[4]分布式電源對黃石電網負荷影響的分析與研究[D]. 呂揚.華北電力大學 2018
[5]單母線直流微電網模型的建立及其穩(wěn)定性分析[D]. 李鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[6]直流微電網儲能變換器控制策略研究[D]. 賈立朋.山東大學 2018
[7]直流微電網的運行控制及建模研究[D]. 黃見會.北京交通大學 2018
[8]三相光伏并網逆變器孤島檢測技術研究[D]. 杜利平.南昌大學 2017
[9]直驅式永磁風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤研究[D]. 王武興.西安理工大學 2017
[10]基于四橋臂逆變器的微電網不平衡負載補償策略研究[D]. 李霄霄.西安理工大學 2017
本文編號:2989563
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2989563.html