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1、分類號密級交直流混合微電網(wǎng)的建模與控制策略研究研究生姓名：汪寶指導(dǎo)教師姓名、職稱：匡洪海教授學(xué)科專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化研究方向：現(xiàn)代電力電子技術(shù)及系統(tǒng)湖南工業(yè)大學(xué)二〇一八年四月十五日摘要在能源與環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻的形勢下，分布式新能源通過微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)利用的優(yōu)勢已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可。隨著微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，微電網(wǎng)逐步發(fā)展成了交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)以及交直流混合微電網(wǎng)三種具體形式?？紤]到單一交/直流微電網(wǎng)在系統(tǒng)控制、經(jīng)濟(jì)性等方面的不足，本文針對可同時兼顧交/直流微電網(wǎng)優(yōu)勢特征的交直流混合微電網(wǎng)進(jìn)行了建模與控制策略研究，提出了系統(tǒng)在不同運(yùn)
2、行模式中不同工況下的協(xié)調(diào)控制策略，通過仿真對系統(tǒng)模型及其控制策略進(jìn)行了驗證。首先，在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，針對一種交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)，歸納總結(jié)了交直流混合微電網(wǎng)的優(yōu)勢特征和運(yùn)行模式，并對混合微電網(wǎng)系統(tǒng)中的光伏電池、蓄電池及各類交/直流電能變換器進(jìn)行了建模與分析。其次，在分析微電網(wǎng)的系統(tǒng)級控制策略的基礎(chǔ)上，對交直流混合微電網(wǎng)采用主從控制，將交流側(cè)蓄電池與儲能變流器設(shè)置為主控單元，將直流子系統(tǒng)與聯(lián)絡(luò)變流器設(shè)置為從控單元。隨后，分別對光伏電池并網(wǎng)控制、蓄電池充放電控制及雙向DC/AC變換器的PQ控制、V/f控制進(jìn)行了控制策略設(shè)計與
3、仿真分析。最后，本文基于PSCAD/EMTDC仿真軟件，針對所研究的交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)，在分析系統(tǒng)功率流動的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行、孤島運(yùn)行及孤島/并網(wǎng)切換運(yùn)行三種運(yùn)行模式中不同工況下系統(tǒng)各單元的協(xié)調(diào)控制策略，并設(shè)計了交直流混合微電網(wǎng)由孤島運(yùn)行向并網(wǎng)切換過程中主控單元的孤島V/f控制向并網(wǎng)PQ控制的平滑切換控制策略。通過搭建相應(yīng)的交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型，分別從混合微電網(wǎng)并網(wǎng)三種運(yùn)行模式的不同工況進(jìn)行了系統(tǒng)仿真分析，仿真結(jié)果證明了所搭建的交直流混合微電網(wǎng)仿真模型具有穩(wěn)定運(yùn)行性能，驗證了所提協(xié)調(diào)控制策略的有效性與正確性。關(guān)
4、鍵詞：交直流混合微電網(wǎng)，建模，控制策略IABSTRACTUndertheincreasinglyseveresituationofenergyandenvironmentalissues,theadvantagesofdistributednewenergyusedbyconnectedtomicrogridshavebeenwidelyrecognized.Withthedevelopmentofmicrogridtechnology,microgridshavegraduallydevelopedintothreespecif
5、icforms:theACmicrogrids,theDCmicrogrids,andthehybridAC/DCmicrogrids.ConsideringtheshortcomingsofsingleACorDCmicrogridintermsofsystemcontrolandeconomy,thisthesisstudiesthemodelingandcoordinatedcontrolofhybridAC/DCmicrogridsthatcantakeintoaccounttheadvantagesofbothACand
6、DCmicrogrids,andCoordinatedcontrolstrategiesunderdifferentoperatingconditionsindifferentoperatingmodesbareproposed,thesystemmodelanditscontrolstrategywereverifiedthroughsimulation.Firstly,basedonthesummaryoftheexistingresearchresults,theadvantagesandoperatingmodesofan
7、hybridAC/DCmicrogridsystemaresummarized,andthephotovoltaiccells,batteries,variousAC/DCpowerconvertersinthehybridAC/DCmicrogridsystemaremodeledandanalyzed.Secondly,basedontheanalysisofsystem-levelcontrolstrategyofthemicrogrid,master-slavecontrolforhybridAC/DCmicrogrids
8、isadopted,theACsidestoragebatteryandenergystorageconverterissetasthemaincontrolunit,theDCsubsystemandtheliaisonconverterisse
