交流微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)控制策略與軟件開發(fā).pdf

1、近年來，隨著國際能源供需關(guān)系日趨緊張，以可再生能源為主的分布式發(fā)電技術(shù)和微電網(wǎng)技術(shù)得到了越來越多的重視?？稍偕茉捶植际讲⑷胛㈦娋W(wǎng)提高了資源的利用效率，但是分布式電源輸出具有隨機(jī)性和波動性的特點(diǎn)，因此儲能設(shè)備也成為微電網(wǎng)的重要組成部分。隨著微電網(wǎng)技術(shù)研究的深入，接入微電網(wǎng)設(shè)備的種類越來越多，微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，亟需針對微電網(wǎng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)一套能量管理系統(tǒng)，采取適當(dāng)?shù)目刂撇呗詤f(xié)調(diào)發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備和負(fù)荷之間的關(guān)系，保障微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。<

2、br>　　本文首先介紹了微電網(wǎng)及其能量管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，概述了微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的主要特點(diǎn)和研究方向；闡述了分布式電源和儲能設(shè)備的工作原理、運(yùn)行特性和控制方式，分析了混合儲能設(shè)備的多種連接方式；根據(jù)交流微電網(wǎng)的特點(diǎn)，給出控制靈活且易于擴(kuò)容的連接方式。
　　其次，針對交流微電網(wǎng)在不同運(yùn)行狀態(tài)的特點(diǎn)，制定了相應(yīng)的控制策略。微電網(wǎng)并網(wǎng)狀態(tài)下以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，給出分布式電源、儲能設(shè)備的運(yùn)行成本和交換功率費(fèi)用、環(huán)境效益的經(jīng)濟(jì)模型，制定并網(wǎng)運(yùn)

3、行的多約束分層優(yōu)化控制策略；微電網(wǎng)離網(wǎng)狀態(tài)下以穩(wěn)定性為目標(biāo)，根據(jù)各設(shè)備運(yùn)行方式的特點(diǎn)，提出了離網(wǎng)運(yùn)行的多模式控制策略；分析微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行和離網(wǎng)運(yùn)行的差異，結(jié)合儲能設(shè)備特點(diǎn)，給出了并網(wǎng)向離網(wǎng)平滑切換的控制策略；在Matlab軟件上對使用的能量管理系統(tǒng)控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明了并
　　網(wǎng)與離網(wǎng)控制策略的有效性。
　　第三，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，開發(fā)了能量管理系統(tǒng)軟件。整合微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并

4、調(diào)試了微電網(wǎng)通信系統(tǒng)，確立了微電網(wǎng)上位機(jī)對分布式電源和儲能設(shè)備的控制基礎(chǔ)；并在上位機(jī)開發(fā)能量管理系統(tǒng)軟件，采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)對各個設(shè)備的控制、監(jiān)測以及微電網(wǎng)多種狀態(tài)運(yùn)行的功能；設(shè)計(jì)多個軟件UI界面，顯示微電網(wǎng)整體和每個微電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況，并通過多線程控制降低能量管理系統(tǒng)響應(yīng)時間，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)在各類工況下的穩(wěn)定運(yùn)行。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)室微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的上位機(jī)中運(yùn)行開發(fā)的能量管理系統(tǒng)軟件，并對微電網(wǎng)并網(wǎng)狀態(tài)、離網(wǎng)