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1、碩士學(xué)位論文改進(jìn)的直流微電網(wǎng)分散式控制策略研究RESEARCHONIMPROVEDDECENTRALIZEDCONTROLSTRATEGYOFDCMICRO-GRID張佳云哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年1月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TM46學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文改進(jìn)的直流微電網(wǎng)分散式控制策略研究碩士研究生：張佳云導(dǎo)師：和軍平副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：電氣工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2017年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TM46
2、U.D.C:621.3AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringRESEARCHONIMPROVEDDECENTRALIZEDCONTROLSTRATEGYOFDCMICRO-GRIDCandidate：ZhangJiayunSupervisor：Asso.Prof.HeJunpingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEn
3、gineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前，微電網(wǎng)的主要實(shí)現(xiàn)形式是交流微電網(wǎng)，但隨著電網(wǎng)中光伏電池、蓄電池和直流負(fù)載的應(yīng)用急劇增加，直流微電網(wǎng)在低壓配電和居民應(yīng)用方面展現(xiàn)出更加突出的優(yōu)勢(shì)。目前，直流微
4、電網(wǎng)控制策略的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要偏重在電能質(zhì)量或控制成本的一個(gè)方面，兩者兼顧的控制策略研究較少。隨著中小型直流微電網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模越來越大，人們對(duì)兼顧高電能質(zhì)量和低投資成本的微電網(wǎng)控制策略的需要也日益迫切。本文即在分析傳統(tǒng)直流微電網(wǎng)控制策略的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的分散式控制策略來兼顧電能質(zhì)量和投資成本。本文主要研究內(nèi)容如下：本文設(shè)計(jì)的直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不需要集中控制器，與傳統(tǒng)分散式控制策略下的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比，僅僅在蓄電池模塊控制器和并網(wǎng)變流器之間加入了一條通信線。為了實(shí)現(xiàn)直流微電網(wǎng)高電能質(zhì)量的要求，設(shè)計(jì)了微電網(wǎng)的新運(yùn)行控制
5、策略。為了減小直流母線電壓的瞬時(shí)波動(dòng)，無論并網(wǎng)模式還是孤島模式，本設(shè)計(jì)均利用蓄電池和超級(jí)電容組成的儲(chǔ)能單元來控制母線電壓。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，超級(jí)電容調(diào)節(jié)高頻功率，蓄電池和并網(wǎng)變流器共同調(diào)節(jié)低頻功率；孤島運(yùn)行時(shí)，超級(jí)電容調(diào)節(jié)高頻功率，蓄電池調(diào)節(jié)低頻功率。本直流微電網(wǎng)系統(tǒng)包括光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元和并網(wǎng)變流器單元三個(gè)子系統(tǒng)，針對(duì)不同子系統(tǒng)的特點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)了適合各個(gè)單元的控制策略。光伏發(fā)電單元主要工作于最大功率追蹤模式和恒壓下垂控制模式；儲(chǔ)能單元包括蓄電池模塊和超級(jí)電容模塊。蓄電池模塊主要工作于恒壓充放電模式和限流保護(hù)模
6、式，超級(jí)電容模塊主要工作于充放電或者備用模式；并網(wǎng)變流器具有四種工作模式，其根據(jù)蓄電池的容量信息和功率信息，調(diào)節(jié)自身參考電流的大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部功率，保證微電網(wǎng)系統(tǒng)功率平衡。在MATLAB中，搭建了一個(gè)8kW的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)模型，并對(duì)直流微電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行模式和孤島運(yùn)行模式進(jìn)行了實(shí)時(shí)仿真。結(jié)果表明運(yùn)用改進(jìn)的分散式控制策略，直流微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，母線電壓波動(dòng)顯著降低，交流電網(wǎng)電流波形質(zhì)量良好；孤島運(yùn)行時(shí)，極端外界條件下，微電網(wǎng)也不會(huì)崩潰，并能保證重要負(fù)載的供電可靠性。關(guān)鍵詞：直流微電網(wǎng)；協(xié)調(diào)控制；微源建
7、模；光伏發(fā)電；儲(chǔ)能控制-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractRecently,themainformofmicrogridisACmicrogrid.However,withtheincreasingapplicationofphotovoltaiccells(PV),batteriesandDCloadsinmodernpowergrid,DCmicrogridshowsamoreprominentadvantage.TheevaluationindexofDCmicrogridcontrol
8、strategiesmainlyfocusesononeaspectofpowerqualityorcontrolcost,buttherearefewstudiescanbedoneonbothsides.MediumandsmallDCmicrogridwilldevelopdramaticallyinthefuture,sothecontrolstrategiesthatconsideredb
