串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多微網(wǎng)系統(tǒng)分層主從協(xié)調(diào)控制方法研究.pdf

1、本文依托輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究項(xiàng)目（2007DA10512711209）和國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51277184）進(jìn)行研究工作。
　　微網(wǎng)是由分布式發(fā)電(DG)、分布式儲(chǔ)能(DS)與相應(yīng)負(fù)荷組成的獨(dú)立可控系統(tǒng)，具有自治運(yùn)行、自愈恢復(fù)、多能互補(bǔ)、優(yōu)化管理和協(xié)調(diào)控制等優(yōu)勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式發(fā)電接入和用戶高效可靠供電，可以將微網(wǎng)劃分成多個(gè)計(jì)劃性的子微網(wǎng)。為此，應(yīng)根據(jù)微網(wǎng)間的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，建立微網(wǎng)內(nèi)DGs、D

2、Ss、本地負(fù)荷、開(kāi)關(guān)以及多微網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制，以保證微網(wǎng)在不同運(yùn)行狀態(tài)下都能夠滿足本地用戶的供電要求。論文設(shè)計(jì)多微網(wǎng)串、并聯(lián)不同結(jié)構(gòu)的兩級(jí)分層控制方案，研究微網(wǎng)中央控制器(MGCC)的功率控制、狀態(tài)管理和并網(wǎng)同步控制功能；分析多子微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、觸發(fā)事件，對(duì)多微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)化組合，制定狀態(tài)轉(zhuǎn)換方案；針對(duì)多微網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線功率控制和并網(wǎng)同步，提出不同子微網(wǎng)MGCC之間的協(xié)調(diào)策略。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　①分析了含多個(gè)

3、子微網(wǎng)的串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的多微網(wǎng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)多微網(wǎng)系統(tǒng)具有主從MGCC的兩級(jí)分層控制結(jié)構(gòu)。對(duì)串聯(lián)結(jié)構(gòu)的多微網(wǎng)中，子微網(wǎng)是上下游關(guān)系，上游子微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，下游子微網(wǎng)也孤島運(yùn)行；并聯(lián)結(jié)構(gòu)多微網(wǎng)中子微網(wǎng)是并列關(guān)系，通過(guò)分配系數(shù)決定子微網(wǎng)之間的功率分配，共同調(diào)節(jié)微網(wǎng)功率。每個(gè)子微網(wǎng)都包含有一個(gè)MGCC，選定主控MGCC，控制主控子微網(wǎng)的微源控制器(Microsource Controller, MC)、負(fù)荷控制器(Load Controller,

4、 LC)以及其他MGCC。
　?、诤?jiǎn)化歸類多微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，制定多微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換方案。該方案以多微網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)和觸發(fā)事件為基礎(chǔ)，MGCC監(jiān)測(cè)微網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)、檢測(cè)觸發(fā)事件，按照預(yù)定的方案調(diào)整控制各元件，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
　?、鄹鶕?jù)串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線特點(diǎn)，設(shè)計(jì)多微網(wǎng)MGCC的聯(lián)絡(luò)線功率協(xié)調(diào)控制策略。串聯(lián)多微網(wǎng)的主控MGCC根據(jù)聯(lián)絡(luò)線的功率信號(hào)得到主電源蓄電池的功率調(diào)節(jié)信號(hào)，產(chǎn)生從控子微網(wǎng)的控制信號(hào)；并聯(lián)多微網(wǎng)的MGCC

5、經(jīng)過(guò)分配系數(shù)得到各個(gè)子微網(wǎng)的功率控制信號(hào)，控制蓄電池功率，實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)線功率控制。
　?、芙Y(jié)合微網(wǎng)同步并網(wǎng)條件，設(shè)計(jì)多微網(wǎng)系統(tǒng)MGCC的并網(wǎng)同步協(xié)調(diào)控制策略。根據(jù)開(kāi)關(guān)兩側(cè)的電壓幅值差、頻率差、電壓相位差以及蓄電池功率，通過(guò)分配系數(shù)形成控制信號(hào)，控制蓄電池實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)同步；當(dāng)蓄電池輸出達(dá)到極限時(shí)，等待下一次檢測(cè)，若本地負(fù)荷減小至一定范圍，重新并網(wǎng)。
　?、堇肕atlab/Simulink軟件搭建串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)多微網(wǎng)模型，仿真驗(yàn)證多微