直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行與自治控制策略研究.pdf

1、隨著用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的關(guān)注度不斷提高，以及太陽能、風(fēng)能等各種形式的可再生能源大量利用，微電網(wǎng)作為分布式電源接入電網(wǎng)的有效途徑得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。微電網(wǎng)中的各類分布式電源，如光伏電池、超級(jí)電容和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，大多都是輸出直流電（或者存在直流的中間環(huán)節(jié)）;而且眾多的家用電器和辦公設(shè)備等本質(zhì)上也都需要直流電源才能正常工作。因此，相較于交流系統(tǒng)，直流微電網(wǎng)能更高效地接納分布式電源，減少電能轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)，提高能源利用效率。近年

2、來，作為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題和自治控制策略等方面的研究逐漸成為關(guān)注的熱點(diǎn)，研究一種系統(tǒng)穩(wěn)定性好、運(yùn)行靈活高效的控制策略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式等角度，對(duì)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)理論進(jìn)行介紹和總結(jié)，并且在此基礎(chǔ)上完成對(duì)直流微電網(wǎng)中典型電力電子變流器（包括DC-DC變流器、DC-AC變流器）的建模工作，詳細(xì)分析了各變流器的具體控制策略及運(yùn)行原理。其次，根據(jù)下垂控制直流

3、微電網(wǎng)系統(tǒng)的小信號(hào)模型，本文通過特征值分析，研究了負(fù)荷功率及類型、變流器下垂系數(shù)等參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并且利用阻抗匹配準(zhǔn)則，提出基于低通濾波的有源阻尼方法，能有效增大系統(tǒng)阻尼，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。接著，針對(duì)直流微電網(wǎng)內(nèi)不同組成單元功率分配和自治運(yùn)行的問題，提出了一種考慮電網(wǎng)分時(shí)電價(jià)的直流微電網(wǎng)分層協(xié)調(diào)控制策略。該策略將直流微電網(wǎng)的控制系統(tǒng)分為三個(gè)層次:變流器控制層、母線電壓控制層和功率調(diào)度層，在保證系統(tǒng)分布式自治運(yùn)行的同時(shí)，提高系