直流微網(wǎng)母線電壓控制與能量協(xié)調(diào)策略研究.pdf

1、隨著能源需求的不斷發(fā)展，分布式發(fā)電（Distributed Generation，DG）已成為必由之路。微網(wǎng)作為具有自發(fā)自用能力的可控系統(tǒng)，既可與主網(wǎng)互聯(lián)運(yùn)行，又可脫離主網(wǎng)孤島運(yùn)行。當(dāng)DG輸出突變、大量負(fù)荷同時(shí)投切、并網(wǎng)孤島切換時(shí)，很可能引起母線電壓波動(dòng)，甚至使控制或保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)作。因此，研究直流微網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的控制技術(shù)，維持母線電壓的穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)能量最優(yōu)協(xié)調(diào)控制，具有重要的理論意義及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?；诖?，文內(nèi)以直流微網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象

2、，分析設(shè)計(jì)了有關(guān)單元變換器控制策略及基于電壓分層控制的系統(tǒng)控制策略。
　　首先，分析了直流微網(wǎng)的有關(guān)問(wèn)題及其在未來(lái)城鄉(xiāng)區(qū)域供配電系統(tǒng)中的趨勢(shì)，對(duì)直流母線電壓穩(wěn)定控制及網(wǎng)內(nèi)能量?jī)?yōu)化協(xié)調(diào)控制的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析研究。構(gòu)建了滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性要求的直流微網(wǎng)系統(tǒng)模型，為直流微網(wǎng)內(nèi)單元變換器自主控制策略及系統(tǒng)控制策略的研究提供基礎(chǔ)。
　　第二，以光伏發(fā)電單元、并網(wǎng)接口變換器單元、蓄電池單元、燃料電池單元和負(fù)荷單元構(gòu)成的直流微網(wǎng)系統(tǒng)

3、為研究對(duì)象，研究建立各單元變換器工作狀態(tài)自主切換控制策略，以便實(shí)現(xiàn)各變換器在不同工作狀態(tài)間快速、平滑地自主切換。
　　第三，建立了一種直流微網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下及孤島運(yùn)行網(wǎng)內(nèi)功率平衡狀態(tài)下的能量最優(yōu)利用控制策略。所建立的控制策略能夠在直流微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，以及孤島運(yùn)行網(wǎng)內(nèi)供需平衡狀態(tài)下，維持母線電壓的穩(wěn)定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)可再生能源及蓄電池的最優(yōu)利用。
　　第四，為解決直流微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，網(wǎng)內(nèi)功率不平衡引起的母線電壓波動(dòng)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一

4、種儲(chǔ)能充放電自主調(diào)節(jié)控制策略。當(dāng)母線電壓進(jìn)入該策略預(yù)設(shè)電壓區(qū)間時(shí)，利用蓄電池的功率緩沖能力，以蓄電池單元作為網(wǎng)內(nèi)平衡節(jié)點(diǎn)，蓄電池單元變換器根據(jù)母線電壓變化自主切換至下垂充電控制或下垂放電控制狀態(tài)，使網(wǎng)內(nèi)功率重新達(dá)到平衡，從而實(shí)現(xiàn)母線電壓的穩(wěn)定控制。
　　最后，構(gòu)建了一種考慮網(wǎng)內(nèi)功率嚴(yán)重不平衡的直流微網(wǎng)極限運(yùn)行控制策略。所構(gòu)建的控制策略以保證直流微網(wǎng)在極限運(yùn)行狀態(tài)下的可靠性為目標(biāo)，通過(guò)光伏單元輸出自主控制及輔助電源的投入運(yùn)行，有效抑