微型電網(wǎng)的自適應(yīng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)集中式、遠(yuǎn)距離的大電網(wǎng)供電方式存在電能質(zhì)量、安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等問題,而且隨著煤、石油等能源的日益枯竭,使可再生能源得到了快速的發(fā)展。可再生能源具有分散性的特點(diǎn),對(duì)其利用最好的方式就是建立一個(gè)包含各種微源和較近負(fù)荷的局部小電網(wǎng)即微電網(wǎng)。它能夠在并網(wǎng)和孤島兩種方式下運(yùn)行,并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)可與大電網(wǎng)進(jìn)行雙向的能量交換,而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或其他干擾時(shí),微電網(wǎng)可以轉(zhuǎn)入孤島運(yùn)行,故障消除后又可平滑地過渡到并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。另一方面,大自然的能源是受到

2、自然條件制約的,可再生能源多具有間歇特性,因此微電網(wǎng)通常包含多個(gè)微源,通過各微源的相互配合來實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的可靠支持。微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)切換和內(nèi)部微源自身的特性,要求微電網(wǎng)必須采用合理的控制策略,實(shí)現(xiàn)本地用戶的可靠供電和可再生能源的最大利用。
　　根據(jù)微源和微電網(wǎng)特點(diǎn),本文建立了以最大風(fēng)能利用的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為基礎(chǔ),電池儲(chǔ)能快速補(bǔ)償和水電持續(xù)補(bǔ)償風(fēng)能間歇性為補(bǔ)充的多微源交流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu),組建了一個(gè)風(fēng)電與水電充足地區(qū)的典型微電網(wǎng)系統(tǒng)。為

3、滿足敏感負(fù)荷可靠供電要求,微電網(wǎng)各種運(yùn)行狀態(tài)之間的快速準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換尤為重要,這就要求對(duì)每個(gè)微源和開關(guān)采用適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)控制策略。本文在功率管理、負(fù)荷管理的基礎(chǔ)上,以保證敏感負(fù)荷供電可靠性和最大利用可再生能源為目標(biāo),建立了基于微電網(wǎng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的自適應(yīng)控制策略。主要內(nèi)容如下:
　　(1)分別建立了直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、水力發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁和調(diào)速系統(tǒng)、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)及DC-AC電力電子接口模型,其中直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制;蓄電池包含充

4、電控制、PQ控制和V/f下垂控制;水力發(fā)電系統(tǒng)采用PQ控制和下垂控制兩種策略,根據(jù)微電網(wǎng)的不同運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制轉(zhuǎn)換。
　　(2)根據(jù)微電網(wǎng)功率管理和負(fù)荷管理要求,針對(duì)所建立的風(fēng)電、水電及儲(chǔ)能的混合能源微電網(wǎng),列出了所有的微源組合情況,并得到了對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
　　(3)為滿足敏感負(fù)荷可靠供電要求,研究了風(fēng)電、水電及儲(chǔ)能混合微電網(wǎng)的8種運(yùn)行狀態(tài)及24種狀態(tài)轉(zhuǎn)換。研究了自適應(yīng)控制策略,建立了包含輸入變量檢測(cè)、變流器和開關(guān)