本文關鍵詞：風光互補發(fā)電微網(wǎng)無縫切換控制方法的仿真研究

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【摘要】：隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,電力需求不斷加大,化石等不可再生能源正在大量消耗,使得風力發(fā)電和太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電得到了越來越多的重視和應用。微網(wǎng)可以解決分布式發(fā)電對電網(wǎng)產(chǎn)生的影響,從而提高供電的安全可靠性,具有廣泛的應用前景。風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)可以分為并網(wǎng)運行和獨立運行兩種模式,為了保證兩種模式下負載供電的連續(xù)可靠性,提高供電質量,微網(wǎng)在兩種模式切換過程中需要進行平滑切換。本文以風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的微網(wǎng)作為研究對象,對微網(wǎng)系統(tǒng)的無縫切換控制方法進行了研究,提高微網(wǎng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。主要研究內容如下：首先,分析了風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的結構,探討了微網(wǎng)中光伏電池陣列和風力發(fā)電機組的發(fā)電特性,研究了儲能蓄電池的結構和充放電原理,建立了微網(wǎng)系統(tǒng)的模型。其次,分析了風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的結構和運行特性,提出了每種模式下的運行控制方法。在并網(wǎng)運行模式下采用基于單相解耦的PQ控制,微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率和相位由電網(wǎng)提供。在獨立運行模式下采用V/f下垂控制方法,通過控制儲能裝置逆變器的輸出電壓及頻率,為風光發(fā)電單元提供頻率和相位。本文采用了一種自適應模糊PID控制方法,對微網(wǎng)系統(tǒng)各個逆變器分別進行控制。再次,通過鎖相環(huán)和過零補償裝置來提取電網(wǎng)電流的幅值和頻率,作為進行控制微網(wǎng)各逆變器單元的參考值,當調節(jié)逆變器輸出電流與電網(wǎng)電流同頻同相后,控制斷路器合閘操作進行并網(wǎng)。當檢測到電網(wǎng)發(fā)生故障后,通過斷路器切斷主網(wǎng)與微網(wǎng)的聯(lián)系,使得微網(wǎng)進入到獨立運行模式,并調解儲能單元逆變器輸出電壓的頻率和相位,為微網(wǎng)其他發(fā)電單元提供參考電壓的頻率和相位。最后,在MATLAB/Simulink仿真平臺下搭建了微網(wǎng)系統(tǒng)雙模式無縫切換的仿真模型,進行了雙模式無縫切換控制方法的仿真分析。結果表明本文提出的無縫切換控制方法能夠有效地控制微網(wǎng)在獨立運行和并網(wǎng)運行兩種模式之間的無縫平滑切換,從而可以提高風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)運行的可靠性,改善電能質量。
【關鍵詞】：風光互補發(fā)電 微網(wǎng) 無縫切換 模糊PID
【學位授予單位】：內蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM61
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 引言10-16
• 1.1 課題研究意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 論文研究的主要內容和安排14-16
• 第二章 風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)分析及建模16-25
• 2.1 風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)結構16-17
• 2.2 并網(wǎng)逆變器17-18
• 2.3 光伏電池發(fā)電特性18-20
• 2.4 風力發(fā)電機組特性20-22
• 2.5 儲能系統(tǒng)結構22-24
• 2.5.1 儲能蓄電池模型22-23
• 2.5.2 儲能單元控制電路23-24
• 2.6 本章小結24-25
• 第三章 風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)控制模式25-37
• 3.1 微網(wǎng)工作模式分析25-26
• 3.2 微網(wǎng)獨立運行模式的控制26-28
• 3.2.1 獨立運行的V/f控制26-27
• 3.2.2 獨立運行模式逆變器控制27-28
• 3.3 微網(wǎng)并網(wǎng)運行模式的控制28-32
• 3.3.1 單相鎖相環(huán)設計28-30
• 3.3.2 并網(wǎng)運行PQ解耦控制30-31
• 3.3.3 并網(wǎng)運行模式逆變器控制31-32
• 3.4 基于模糊PID的逆變器控制32-36
• 3.4.1 模糊PID結構32-33
• 3.4.2 隸屬度函數(shù)33-34
• 3.4.3 模糊規(guī)則34-35
• 3.4.4 仿真模型35-36
• 3.5 本章小結36-37
• 第四章 風光互補發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)無縫切換的控制方法37-42
• 4.1 過零檢測及補償方法37-38
• 4.2 獨立運行至并網(wǎng)運行的切換38-39
• 4.3 并網(wǎng)運行至獨立運行的切換39-41
• 4.4 本章小結41-42
• 第五章 無縫切換的仿真分析42-50
• 5.1 獨立運行模式42-43
• 5.2 并網(wǎng)運行模式43-45
• 5.3 并網(wǎng)與獨立運行間的無縫切換45-49
• 5.3.1 獨立至并網(wǎng)模式切換47-48
• 5.3.2 并網(wǎng)至獨立模式切換48-49
• 5.3.3 雙模式切換過程49
• 5.4 本章小結49-50
• 第六章 結論與展望50-52
• 6.1 全文工作總結50
• 6.2 課題研究展望50-52
• 參考文獻52-56
• 致謝56-57
• 讀研期間發(fā)表的論文57
• 讀研期間參加的科研項目57

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：661500