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《一種直流微電網(wǎng)的分層能量管理控制策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：TM742國際圖書分類號：621．3西南交通大學研究生學位論文密級：公開年姓級2011專2014年5月ClassifledIndex：硼M771U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisAHIERARCHICALCONTROLSCHEMEOFDCMICROG對DGrade：2011Speciality：PowerSystem&itsAutomationSupervisor：Prof．HeZhengyouMay，2014西南交通大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)
2、定，同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權西南交通大學可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復印手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1．保密口，在年解密后適用本授權書；2．不保密函／名用本授權書。(請在以上方框內(nèi)打“寸’)學位論文作者簽名：薌醞垂日期：瀘t印．i、f6指導老師簽名：二吵日期．溯盯‘夕西南交通大學碩士學位論文主要工作(貢獻)聲明本人在學位論文中所做的主要工作或貢獻如下：(1)建立了光伏電源及其MPPT算法模型、蓄電池模型以及雙向AC／DC變換器模型，并在此基礎上建立了直流微電網(wǎng)的
3、仿真模型。對應論文第2章；(2)根據(jù)直流微電網(wǎng)的不同工作狀態(tài)和運行模式，為系統(tǒng)設計了基于下垂控制的運行控制策略，仿真驗證了該策略的有效性，對應論文第3章；(3)設計了直流微電網(wǎng)的母線電壓恢復策略，可以消除由下垂控制產(chǎn)生的電壓偏差，使母線電壓恢復到額定值，但在蓄電池容量受限的情況下，該策略可能失效；設計了直流微電網(wǎng)的組網(wǎng)運行策略，通過控制網(wǎng)間電流的大小和方向，可以實現(xiàn)能量在直流微電網(wǎng)之間的雙向流動，仿真驗證了該控制策略的有效性。對應論文第4章。本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是在導師指導下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過
4、的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責任將由本人承擔。學位論文作者簽名：了承垂日期：沙嬸．r-，g摘要面對環(huán)境污染和能源短缺的雙重壓力，清潔經(jīng)濟的分布式發(fā)電技術得到了廣泛的應用。但大規(guī)模分布式電源的并網(wǎng)運行會對大電網(wǎng)的安全可靠運行造成不可忽略的影響。為了防止這一弊端，微電網(wǎng)的概念應運而生。微電網(wǎng)既能高效的利用新能源，又能參與電力市場管理，具有靈活性強，交互性好的特點。根據(jù)微電網(wǎng)中母線電流的性質(zhì)，可以將微電網(wǎng)劃分為直流微電網(wǎng)、交流微電網(wǎng)以及交直流混合微電網(wǎng)三種類型。與后兩者相比，直流微電網(wǎng)具有效率高、損耗低、可控性強
5、等優(yōu)點，但直流微電網(wǎng)由于容量有限，抗擾動能力弱，在運行條件發(fā)生變化時，容易引起直流母線電壓的波動和電能質(zhì)量的降低。因此需要設計合適的能量管理控制策略維持母線電壓穩(wěn)定，管理微電網(wǎng)電能質(zhì)量。論文從分布式電源的建模出發(fā)，建立了直流微電網(wǎng)的控制模型，對直流微電網(wǎng)的分層能量管理控制策略進行了研究。，首先，闡述了光伏電源的工作原理，建立了光伏電源的工程實用模型，在此基礎上，采用爬山法對光伏電源的輸出進行了最大功率跟蹤，仿真結(jié)果表明，即使光照強度和環(huán)境溫度發(fā)生變化，光伏電源也能實現(xiàn)最大功率的輸出，驗證了最大功率跟蹤算法的有效性；分析了蓄電池的充放電動作原理，建立了完整的蓄電池充放電模型，仿真結(jié)果表明，
6、該模型可以根據(jù)蓄電池的SOC狀態(tài)切換充放電動作，能夠良好的反映蓄電池的物理特性；介紹了雙向AC／DC變換器的工作原理，設計了解耦控制模型，從仿真結(jié)果可以看出，通過控制變換器在整流和逆變兩種工作狀態(tài)之間的切換，可以實現(xiàn)能量的雙向流動。其次，根據(jù)直流微電網(wǎng)在不同運行模式下的工作特性，以母線電壓的大小為依據(jù)，對光伏電源、蓄電池、雙向AC／DC變換器、負載分別設計了控制策略。其中，控制光伏電源工作在最大功率追蹤輸出和恒壓模式兩種運行狀態(tài)；設計了蓄電池的下垂控制策略，根據(jù)母線電壓的大小調(diào)節(jié)蓄電池的充放電功率；通過切換雙向AC／DC變換器的工作狀態(tài)，實現(xiàn)能量在微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間的雙向流動；在系統(tǒng)重載
7、的情況下采用切負載策略使母線電壓恢復到正常范圍。仿真結(jié)果表明，聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，通過AC／DC變換器平衡功率差額，能夠保證母線電壓維持在額定值；孤島狀態(tài)下，下垂控制可以使母線電壓維持在合理范圍，但會產(chǎn)生電壓偏差。然后，分析了下垂控制導致母線電壓偏差的原因，在此基礎上，給出了母線電壓恢復控制策略，其實質(zhì)是控制蓄電池充放電功率，以準確匹配光伏電源輸出功率與負載需求之間的功率差額。仿真結(jié)果表明，采用電壓恢復控制策略，即使光照強度和負載大小發(fā)生變
