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《交直流微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制的研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、TheStudyonCoordinationControlofAlternatingandDirectCurrentMicro-.gridADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheSpecializedDegreeofMasterofEngineeringByXujiawenSupervisedbyLuyupmgandZhangyanpingSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityMay2
2、012東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明IYIIlllJ2lPJ2IflJJl7lrJIll2lffllJ8llllll7lllJl5lllJllP本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果,也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信
3、息研究所、國(guó)家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外,允許論文被查閱和借閱,可以公布(包括刊登)論文的全部或部分內(nèi)容。論文的公布(包括刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。期:摘要當(dāng)今世界能源問(wèn)題得到廣泛關(guān)注。資源瓶頸、環(huán)境污染及能源供需之間的矛盾日益突出,成為未來(lái)社會(huì)發(fā)展的阻礙。以集中式大機(jī)組、長(zhǎng)距離超高壓輸電為特征的傳統(tǒng)供電模式已無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。分布式發(fā)電技術(shù)的出現(xiàn)
4、對(duì)現(xiàn)代電力工業(yè)產(chǎn)生了巨大影響,其具有傳統(tǒng)大電網(wǎng)無(wú)法比擬的清潔、經(jīng)濟(jì)、可靠和“即插即用”等優(yōu)勢(shì)。但是分布式電源在與大電網(wǎng)的接入以及控制方面仍然存在諸多問(wèn)題。為此,利用分布式電源構(gòu)建一個(gè)規(guī)模較小的低壓配電網(wǎng)成為了一個(gè)新的解決辦法,這也就是近幾年研究的熱點(diǎn)一一微電網(wǎng)。微電網(wǎng)將分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置及其他一些輔助設(shè)備有效地結(jié)合起來(lái),成為一個(gè)小型的單元,不僅有效解決了分布式電源與大電網(wǎng)接入難和控制難的問(wèn)題,還引領(lǐng)了電力系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步。但微電網(wǎng)的控制一直是微電網(wǎng)研究領(lǐng)域的一個(gè)難題。對(duì)于一個(gè)只有幾個(gè)分布式電源
5、和儲(chǔ)能設(shè)備的微電網(wǎng),傳統(tǒng)的逆變器控制可以基本達(dá)到電網(wǎng)要求,諸如一些P/Q控制、V/F控制和Droop控制等控制方法。但是對(duì)于一個(gè)有幾十、幾百個(gè)分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備以及負(fù)荷的多微電網(wǎng)來(lái)說(shuō),除了關(guān)注其可控性外,運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)環(huán)境的影響也需要得到重視。為此,本文針對(duì)微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和可控制性問(wèn)題,提出了“全局經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、控制就地化”的分層控制策略。本文首先分析了微電網(wǎng)中分布式電源(主要包括燃料電池、風(fēng)能、微型燃?xì)廨啓C(jī)和光伏電源)的原理和模型,并將他們與一些變換器連接起來(lái),成為一個(gè)小型的、可控的微電網(wǎng)。在此基
6、礎(chǔ)上,利用優(yōu)化算法,在所要求的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性的要求下,控制各個(gè)分布式電源的輸出功率,并通過(guò)實(shí)際算例,驗(yàn)證了這種控制方法的可行性。本文設(shè)計(jì)的微電網(wǎng)控制為三層控制結(jié)構(gòu)一一微電源控制層、本地控制層和全局優(yōu)化控制層。微電源控制層主要負(fù)責(zé)每個(gè)分布式發(fā)電單元控制,如最大功率輸出等;本地控制層主要以P/Q、v/f或者Droop控制方法為基礎(chǔ),負(fù)責(zé)控制微電網(wǎng)運(yùn)行的電壓和頻率控制;全局優(yōu)化控制層是以負(fù)荷需求為目標(biāo),發(fā)電成本和環(huán)境影響為影響因素,合理、經(jīng)濟(jì)地調(diào)度微電源的功率分配,以達(dá)到在給定條件下的最優(yōu)運(yùn)行。最后,將優(yōu)
7、化控制層和本地控制層相結(jié)合,利用算例驗(yàn)證了在多微電網(wǎng)的情況下所提出的“全局經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、控制就地化”的控制策略能夠有效地控制微電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。關(guān)鍵詞:分布式電源,微電網(wǎng),分層控制策略,優(yōu)化控制ABSTRACTAbstractIntoday'sworldenergyproblemhasbeenwidelyconcerned.Thebottleneckofresources,environmentalpollutionandtheconflictofenergybetweensupplyanddeman
8、dwhichisincreasinglyoutstanding,hasbecomeanobstacletothedevelopmentoffutureSOCiety.ThetraditionalsupplymodelwiththecharacteristicsofcentraIizedunit,longdistanceEHVtransmissionhasbeenunabletomeettheneedsofthemodernsocialandeconomicdevelo