基于RTDS的微網(wǎng)數(shù)字仿真平臺研究.pdf

1、微網(wǎng)是分布式發(fā)電并網(wǎng)的重要形式之一。由于微網(wǎng)中包括大量的電力電子設(shè)備以及復(fù)雜的控制方式,全面的理解和把握其特性是保證微網(wǎng)正常運行及控制的基礎(chǔ)。仿真研究是全面深入理解和分析微網(wǎng)特性的最重要手段之一。傳統(tǒng)的仿真方法為物理仿真,通過與實際設(shè)備互聯(lián)模擬微網(wǎng)系統(tǒng),這種仿真方法的優(yōu)點是直觀、形象;但其存在的缺點也很突出:首先是其投資較大,使仿真成本大幅度提高,經(jīng)濟性差;其次是設(shè)備參數(shù)不能靈活調(diào)節(jié),使得仿真工作不夠靈活便捷;最后是其仿真功能較少,不易

2、擴展。
　　本文針對分布式電源及微網(wǎng)的物理仿真所存在局限性,在實時數(shù)字仿真器(Real Time Digital Simulator,RTDS)上搭建了微網(wǎng)的數(shù)字仿真平臺,實現(xiàn)對分布式電源和微網(wǎng)運行及控制的全面、深入的仿真。本文的研究內(nèi)容及成果如下:
　　(1)在RTDS仿真平臺上搭建了微網(wǎng)的主要設(shè)備模型,包括:
　　I.各典型分布式電源模型,包括恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電模型、雙饋式變速恒頻風(fēng)力發(fā)電模型、直驅(qū)永磁式變速恒頻風(fēng)力

3、發(fā)電模型、太陽能光伏發(fā)電模型、微型燃氣輪機模型、飛輪儲能模型、蓄電池儲能模型、超級電容儲能模型,為微網(wǎng)仿真研究提供了堅實的基礎(chǔ)。
　　II.協(xié)調(diào)控制策略模型,包括微網(wǎng)并網(wǎng)運行的PQ控制及孤島運行的主從和對等控制模型,保證了微網(wǎng)不同運行方式下的仿真。
　　III.保護模型,包括微網(wǎng)饋線保護、微網(wǎng)負(fù)荷保護以及DG保護等保護策略。
　　(2)針對變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在額定風(fēng)速以下運行時需要進行最大風(fēng)能追蹤問題,本文提出了一種

4、計及機械疲勞約束并基于滑模極值搜索控制?；诳刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定性條件,提出了該控制系統(tǒng)的參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整方法,使得控制系統(tǒng)具有比較好的控制品質(zhì)的同時,避免了人為調(diào)整參數(shù)以獲得較好控制品質(zhì)的繁瑣。本文進而分析并推導(dǎo)出只需在滑模極值搜索控制系統(tǒng)中添加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速參考值?ref速率限幅環(huán)節(jié)即可計及機械轉(zhuǎn)矩變化約束;在此基礎(chǔ)上,提出了基于自適應(yīng)調(diào)整策略的?ref速率限幅值的確定方法;從而使得風(fēng)電系統(tǒng)出力在追蹤最佳出力曲線的同時,減輕機械疲勞程度,在一定程度