直流微電網(wǎng)建模及協(xié)調控制技術研究.pdf

1、清潔可再生能源的廣泛應用促進了微電網(wǎng)的快速發(fā)展。交流微電網(wǎng)是當前微電網(wǎng)的主要形式，但光伏、蓄電池、超級電容等直流型發(fā)電單元大規(guī)模并入交流微電網(wǎng)，普遍存在變換環(huán)節(jié)多、成本高、效率低等多種問題。而直流微電網(wǎng)具有能量變換過程少、損耗小、效率高的優(yōu)點，更有利于上述直流型發(fā)電單元的大規(guī)模直接并網(wǎng)，因此，直流微電網(wǎng)是未來微電網(wǎng)技術的重要發(fā)展方向。
　　本文首先分析了微電網(wǎng)中光伏電池、蓄電池和直驅風機等分布式電源及其并網(wǎng)變換器的數(shù)學模型及工作特

2、性，并研究了各分布式電源的并網(wǎng)接入控制方法，從而給后文直流微電網(wǎng)的更深入研究打下基礎。
　　無論直流或是交流微電網(wǎng)，三相兩電平的電壓源變流器都是分布式電源與電網(wǎng)互聯(lián)的重要接口。在各種不平衡因素的影響下，微電網(wǎng)中的有功、無功功率及并網(wǎng)變流器直流電壓均會產(chǎn)生2倍頻的周期波動，嚴重影響系統(tǒng)的電能質量。為解決上述問題，本文先后采用功率諧振、電流諧振兩種補償控制策略實現(xiàn)了對不平衡電網(wǎng)電壓下系統(tǒng)2倍頻波動分量的有效抑制，提高了微電網(wǎng)運行的電能

3、質量。
　　在直流微電網(wǎng)中，有功功率平衡和母線電壓穩(wěn)定是系統(tǒng)維持穩(wěn)定運行最重要的前提條件。針對直流微電網(wǎng)內多種分布式電源之間有功功率的平衡問題，本文將直流微電網(wǎng)的運行狀態(tài)劃分為四種模式，在各個模式下分別研究有功平衡的協(xié)調控制方法，綜合提出了直流微電網(wǎng)切換運行的協(xié)調控制策略。直流微電網(wǎng)模式切換的暫態(tài)過程中會引起直流母線注入電流突變，從而使母線電壓產(chǎn)生較大波動，針對母線電壓的暫態(tài)波動問題，本文深入分析了波動的產(chǎn)生原因，并設計了基于非線