含風(fēng)電微電網(wǎng)孤島運(yùn)行控制與優(yōu)化.pdf

1、在環(huán)境污染、能源危機(jī)等多方面的壓力下，包含風(fēng)能、太陽能等可再生能源的分布式發(fā)電成為電氣領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。分布式電源(DG)、儲(chǔ)能裝置以及負(fù)荷按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可組成微電網(wǎng)，因此微電網(wǎng)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)分布式電源大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。微電網(wǎng)有并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種模式，能夠?yàn)榇箅娋W(wǎng)提供補(bǔ)充，提高區(qū)域供電可靠性和電能質(zhì)量。
　　本文以包含風(fēng)力發(fā)電的微電網(wǎng)為研究對(duì)象，對(duì)其孤島運(yùn)行采用下垂控制策略出現(xiàn)的問題進(jìn)行了詳細(xì)研究。針對(duì)微電網(wǎng)中線路阻抗不匹

2、配造成的無功功率不合理分配，提出了一種基于PARK變換的線路阻抗辨識(shí)新方法，對(duì)線路阻抗值進(jìn)行了在線辨識(shí)，并用得到的線路阻抗值對(duì)無功功率下垂系數(shù)進(jìn)行了修正。通過仿真和搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，驗(yàn)證了所提出方法的有效性和可行性。同時(shí)，為了分析下垂系數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建立了微電網(wǎng)小信號(hào)模型，并通過求解系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的特征值，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。其次，針對(duì)上述提到無功功率不合理分配問題，提出了一種基于線路壓降補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)下垂控制。這種控制策略在傳統(tǒng)下垂控制基

3、礎(chǔ)上加入線路壓降補(bǔ)償，通過平移下垂特性曲線，保證各分布式電源輸出電壓一致，實(shí)現(xiàn)無功功率的精確分配。此外，由于下垂控制存在穩(wěn)態(tài)誤差，因此在一次控制的基礎(chǔ)上加入了二次控制，使得微電網(wǎng)電壓、頻率能夠恢復(fù)至允許的范圍內(nèi)。再次，針對(duì)微電網(wǎng)中風(fēng)電-儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，設(shè)計(jì)了一種基于直流母線電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)的改進(jìn)下垂控制。在風(fēng)能或負(fù)載變化時(shí)，通過動(dòng)態(tài)平移下垂特性曲線，實(shí)現(xiàn)最大程度地利用風(fēng)電，波動(dòng)引起的功率差額則由儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償。最后，針對(duì)三相負(fù)荷不對(duì)