多能互補微網(wǎng)綜合建模及運行特性分析.pdf

1、由于人類對電力的需求日益增大、能源危機的逐漸凸顯、環(huán)境的日漸破壞及超高壓遠距離大電網(wǎng)的安全可靠靈活性等方面存在的問題,促進了人類對新能源發(fā)電技術和微電網(wǎng)控制技術的探索,而光伏發(fā)電與風力發(fā)電作為可再生能源因其資源豐富、安全無污染等優(yōu)點成為分布式能源研究的熱點,分布式發(fā)電研究的重點在于如何控制光伏陣列發(fā)出的直流電能、風力機所產(chǎn)生的機械能如何能最大程度的轉變?yōu)榕c電網(wǎng)電壓同頻同幅值的交流電供給負荷或者饋送至大電網(wǎng)。微電網(wǎng)為一個由分布式電源、儲能

2、元件、負載組成的系統(tǒng),既可工作在聯(lián)網(wǎng)模式與大電網(wǎng)進行能量的交換又可工作在孤島模式。微電網(wǎng)作為大電網(wǎng)供電模式的補充形式,是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
　　本文分析了光伏陣列的物理特性與其仿真模型,提出了針對光伏并網(wǎng)逆變器采用的基于功率前饋的電壓電流雙環(huán)控制方法,分析了此控制方法的傳遞函數(shù)并得出其對應開環(huán)波特圖及閉環(huán)根軌跡圖,搭建了整個太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,分析了功率前饋環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應快速性等方面的影響。
　　針對

3、風力發(fā)電,在對風力機、雙饋電機進行詳細分析的基礎上研究了變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電系統(tǒng)的雙向變流器的控制策略,搭建了大功率風力發(fā)電并網(wǎng)的仿真模型,重點研究了在不同風速變化、參考轉子轉速變化的條件下,轉子轉速、轉子電流頻率之間的關系。
　　研究了微源的3種常用的控制策略:PQ控制方法、V/f控制方法、droop控制方法(包括P-f下垂控制及Q-V下垂控制),分析了各種控制方法的機理,給出了V/f控制所采用的電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)系統(tǒng)的

4、控制框圖,分別推導出電流內(nèi)環(huán)與電壓外環(huán)的傳遞函數(shù),得出電流環(huán)與電壓環(huán)的波特圖;分析了電流擾動量對電流內(nèi)環(huán)的影響,推導了V/f控制方法在兩相旋轉坐標下的控制框圖。分別搭建了采用三種微源控制方法的DG模型,設置了負荷波動、微源出力變化等暫時事件,仿真結果驗證了理論分析的有效性。
　　最后,在上述微源控制理論及仿真研究的基礎上,針對微電網(wǎng)在聯(lián)網(wǎng)運行模式、孤島運行模式、并網(wǎng)模式切換為孤島模式等3種不同的工況狀態(tài)進行了仿真研究,針對微電網(wǎng)內(nèi)