基于下垂控制的分布式電源控制研究.pdf

1、面對日益緊張的能源形勢和對建設(shè)堅強電網(wǎng)的要求，分布式電源以其具有的靈活性、多樣性等特征成為當(dāng)今業(yè)界的研究熱點。然而，由于分布式電源的隨機性、間歇性等缺點對其控制系統(tǒng)提出了更高的要求。由于采用下垂Droop控制時，分布式電源對微網(wǎng)并網(wǎng)和孤島兩種模式均適用，無需進行控制方法切換，分布式電源對上層控制信號的響應(yīng)速度大大提高，由控制方式切換所引起的誤動也有所減少。
　　論文介紹了微網(wǎng)中分布式電源的控制,主要分為主從控制和對等控制兩種方式。

2、其中，主從控制中主控單元負責(zé)確保整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，同從控制單元間需建立強通訊聯(lián)系，造價過高；對等控制中各分布式電源地位均等，自成控制體系，且各電源之間無需建立通訊聯(lián)系，成本低，控制效果好。本文還討論了恒功率 PQ控制、恒壓恒頻V/f控制和下垂Droop控制三種方法的基本原理。
　　針對光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電機組、單軸燃氣輪機和儲能系統(tǒng)的物理特性進行了數(shù)學(xué)建模，研究了在不同情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)電機組模型的功率跟蹤能力及單軸燃氣輪

3、機逆變器的控制算法實現(xiàn)。通過PSCAD/EMTDC仿真平臺對三種分布式電源進行仿真，驗證了模型的有效性。
　　針對分布式電源常用的三種控制方法，即：PQ控制、V/f控制和下垂Droop控制分別建立了仿真模型，并著重對下垂Droop控制器進行了設(shè)計和分析，確定了功率控制器和電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)控制器參數(shù)，并通過仿真結(jié)果得出頻率響應(yīng)的波特圖，驗證所設(shè)計下垂Droop控制器的有效性。
　　最后，將文中所建立的光伏發(fā)電系統(tǒng)模型、風(fēng)電機組

4、模型和燃氣輪機模型同相應(yīng)控制器模型和儲能單元結(jié)合起來，搭建成一個完整的微網(wǎng)系統(tǒng)，并通過微網(wǎng)的三種運行狀態(tài)：孤島運行模式、并網(wǎng)模式向孤島模式切換和孤島模式向并網(wǎng)模式切換，驗證分布式電源模型和下垂Droop控制器設(shè)計的合理性，并通過國內(nèi)某微網(wǎng)實際工程案例驗證了微網(wǎng)系統(tǒng)模型的合理性和可行性。
　　論文的創(chuàng)新點為：1）分別對光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電機組、燃氣輪機和儲能系統(tǒng)四種分布式電源進行了建模，為后續(xù)微網(wǎng)系統(tǒng)的仿真提供了多樣性的功率輸入。2）