微网系统运行控制策略的仿真分析

论文摘要

随着环境问题和能源形势的日益严峻,DG技术得到了有力的发展,然而DG技术的不可控性等弊端会对大电网造成不利的影响,这就限制了它的自身发展,微网技术能很好地解决这个问题。微电网是一种将各种DER组合起来以向网内负荷提供电能的电网形式,由于DER与负荷距离一般较近,所以微网的电压等级以中低压为主,它也是目前国内外电网研究方面的热点。考虑到建立实验性微网系统的局限性和复杂性,现阶段一般是通过仿真软件搭建微网系统的模型,用以研究微网的保护、运行控制、规划及经济性等问题。微网系统中的DER通常应用电力电子接口连接到微网内,这就提高了对DER接口控制灵活性的要求。微网系统运行状态的多样性等影响因素会增加微网系统在维持频率稳定和能量平衡等方面的控制难度。怎样连接各种不同类型DER形成微网,并对其进行合理的控制是微网必须解决的问题。本文考虑微网系统的建设成本和运行的灵活性、可靠性,对微网建设初期的接线方案进行了选择。研究了Droop控制,频率电压(VF)控制,PQ控制三种微源控制方法,并分别对其结构进行了分析。基于微源的不同控制原理建立了微网系统仿真模型,针对计划孤网和非计划孤网中的下垂控制和混合控制进行了仿真分析。仿真结果验证了微网计划孤网的稳定性和孤网控制方法的有效性;表明在任何控制方式下微网再并网时,均需对各微源出力进行重新调整,才能保证微网运行模式的平滑过渡。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 微电网的研究现状
• 1.2.2 微电网控制策略的研究现状
• 1.3 本文所做的工作
• 第二章 微电源构成及其数学模型
• 2.1 微电网中的分布式电源组成
• 2.2 微电源数学模型
• 2.2.1 风力发电机数学模型
• 2.2.2 光伏电池数学模型
• 2.2.3 微型燃气轮机数学模型
• 2.3 小结
• 第三章 微电网控制理论分析研究
• 3.1 微电网系统的结构电路图和接线方式
• 3.2 微电网系统控制
• 3.2.1 微电网系统控制概述
• 3.2.2 微网控制策略及模型
• 3.2.2.1 Droop 控制
• 3.2.2.2 频率电压（VF）控制
• 3.2.2.3 PQ 控制
• 3.3 小结
• 第四章 微网模型及仿真分析
• 4.1 微源仿真模型
• 4.2 微网系统仿真分析
• 4.2.1 微网计划孤网
• 4.2.2 微网非计划孤网
• 4.3 仿真结果分析
• 4.4 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士学位期间完成的论文