本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)下垂控制策略的多源微網(wǎng)頻率穩(wěn)定運(yùn)行控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源的開(kāi)發(fā)和利用是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志,在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下,世界能源的消耗量達(dá)到了空前的程度。但現(xiàn)今可利用的能源類(lèi)型過(guò)于單一,且能源消耗的主體-—化石能源已呈現(xiàn)出枯竭的趨勢(shì)。在人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、環(huán)境污染壓力增大、能源缺口擴(kuò)大等多重作用下,新型清潔能源終將成為人類(lèi)開(kāi)發(fā)和利用能源的主體。目前,世界各國(guó),尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的發(fā)展中國(guó)家都積極地進(jìn)行著新能源技術(shù)的研究和試驗(yàn)。本文首先介紹了逆變器的主要控制方式,并分別介紹了各種控制方式的優(yōu)劣。出于成本的考慮和分布式電源的特點(diǎn),下垂控制更適合分布式電源的控制,因此本文針對(duì)傳統(tǒng)下垂控制進(jìn)行研究,并結(jié)合下垂控制的數(shù)學(xué)方程對(duì)下垂控制方法進(jìn)行改進(jìn),得到一種新的基于下垂特性自適應(yīng)的逆變器下垂控制方法。通過(guò)仿真軟件進(jìn)行負(fù)荷功率波動(dòng)下的兩臺(tái)逆變器并列穩(wěn)定運(yùn)行能力的驗(yàn)證。仿真證明,經(jīng)過(guò)改進(jìn)的下垂控制方法具有良好的電壓、頻率穩(wěn)定能力,且在功率解耦、逆變器輸出功率分配等方面得到了比較滿意的效果。其次,本文討論了電網(wǎng)頻率擾動(dòng)的成因,并設(shè)計(jì)了小信號(hào)模型,選擇李雅普諾夫第一法作為電網(wǎng)小信號(hào)擾動(dòng)下判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)。由于微電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、負(fù)荷類(lèi)型、容量等方面有諸多差別。因此,本文第四章又針對(duì)微電網(wǎng)特殊的電氣性能對(duì)第三章中提出的小信號(hào)模型進(jìn)行了修正,并結(jié)合微電網(wǎng)靈活的運(yùn)行方式和本文第二章多提出的逆變器下垂控制方法,提出了孤島運(yùn)行時(shí),多源參與下微電網(wǎng)頻率多級(jí)穩(wěn)定控制策略。所提方法中,考慮了負(fù)荷側(cè)接入容量不同的負(fù)荷時(shí)的情況,不同容量的負(fù)荷對(duì)微電網(wǎng)產(chǎn)生的頻率擾動(dòng)也不相同,由微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS)協(xié)調(diào)逆變器、儲(chǔ)能設(shè)備、可控負(fù)荷參與對(duì)頻率的多級(jí)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)頻率失穩(wěn)后自我恢復(fù)。最后,利用Matlab/Simulink軟件對(duì)所提出的頻率穩(wěn)定控制方法進(jìn)行負(fù)荷功率擾動(dòng)下的仿真,結(jié)果表明：多源支撐下的微電網(wǎng)在出現(xiàn)頻率擾動(dòng)后,微電網(wǎng)在三個(gè)級(jí)別的頻率穩(wěn)定控制措施的干預(yù)下,頻率偏差減小到允許范圍內(nèi)。因此,本文提出的以帶有儲(chǔ)能裝置的分布式發(fā)電系統(tǒng)為核心,多源參與下的微電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制策略可以有效應(yīng)對(duì)孤島運(yùn)行下微電網(wǎng)頻率偏差問(wèn)題,且在多臺(tái)電源、可控負(fù)荷投入、切出過(guò)程中,改進(jìn)后的下垂控制方法控制下的逆變器與電抗器相配合,防止了電壓大幅度閃變,控制效果符合預(yù)期。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 分布式電源 下垂控制 頻率穩(wěn)定
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM712
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題的研究背景10-12
• 1.1.1 能源開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)狀10
• 1.1.2 大規(guī)模清潔能源發(fā)電的輸送方式10
• 1.1.3 小容量清潔能源的利用方式10-11
• 1.1.4 電力電子類(lèi)型負(fù)荷的普及11-12
• 1.2 分布式發(fā)電和微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 逆變器控制原理及改進(jìn)下垂控制方法14-25
• 2.1 三相PWM變流器的原理15-17
• 2.1.1 二極管鉗位型15-16
• 2.1.2 飛跨電容型16
• 2.1.3 H橋單元級(jí)聯(lián)型16-17
• 2.2 并聯(lián)運(yùn)行逆變器的控制方式17-18
• 2.2.1 集中控制方式17
• 2.2.2 主從控制方式17
• 2.2.3 分布式控制方式17
• 2.2.4 無(wú)互聯(lián)線控制方式17-18
• 2.3 傳統(tǒng)下垂控制的原理18-20
• 2.4 基于下垂特性自適應(yīng)的改進(jìn)下垂控制方法20-25
• 2.4.1 下垂控制靜態(tài)調(diào)節(jié)22-23
• 2.4.2 下垂控制動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)23-25
• 第三章 頻率穩(wěn)定性的分析方法25-33
• 3.1 負(fù)荷靜態(tài)頻率特性26-28
• 3.2 系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性28
• 3.3 小信號(hào)分析28-33
• 3.3.1 狀態(tài)空間表示法28-29
• 3.3.2 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性29-30
• 3.3.3 方程的線性化30-31
• 3.3.4 穩(wěn)定性分析31-33
• 第四章 微網(wǎng)頻率穩(wěn)定性分析33-45
• 4.1 參考坐標(biāo)變換33-34
• 4.2 微網(wǎng)下垂控制器小信號(hào)模型34-41
• 4.2.1 功率控制器小信號(hào)模型34-36
• 4.2.2 電壓控制器小信號(hào)模型36-37
• 4.2.3 電流控制器小信號(hào)模型37-38
• 4.2.4 低通濾波器小信號(hào)模型38-39
• 4.2.5 逆變器小信號(hào)模型39-41
• 4.2.6 所有逆變器小信號(hào)模型41
• 4.3 網(wǎng)絡(luò)小信號(hào)模型41-42
• 4.4 負(fù)荷小信號(hào)模型42-43
• 4.5 微網(wǎng)小信號(hào)模型43-45
• 第五章 多源參與下的微電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制45-61
• 5.1 帶有儲(chǔ)能裝置的分布式發(fā)電系統(tǒng)45-48
• 5.1.1 儲(chǔ)能設(shè)備模型46-48
• 5.1.2 儲(chǔ)能設(shè)備的接線方式48
• 5.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制48-52
• 5.3 可控負(fù)荷在頻率穩(wěn)定控制中的支撐作用52-55
• 5.3.1 可控負(fù)荷放電控制策略54-55
• 5.3.2 可控負(fù)荷充電控制55
• 5.4 雙向DC/DC變換器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)55-58
• 5.5 微網(wǎng)頻率穩(wěn)定的多級(jí)的控制邏輯58-61
• 第六章 仿真分析61-70
• 6.1 對(duì)改進(jìn)下垂控制方法的仿真驗(yàn)證61-67
• 6.2 微電網(wǎng)頻率穩(wěn)定第二級(jí)控制67-68
• 6.3 微電網(wǎng)頻率穩(wěn)定第三級(jí)調(diào)整68-70
• 第七章 結(jié)論與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況76-77

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本文編號(hào)：445805