直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運行與自治控制策略研究.pdf

1、隨著用戶對供電可靠性和電能質量的關注度不斷提高，以及太陽能、風能等各種形式的可再生能源大量利用，微電網(wǎng)作為分布式電源接入電網(wǎng)的有效途徑得到了國內(nèi)外學者的廣泛關注。微電網(wǎng)中的各類分布式電源，如光伏電池、超級電容和風力發(fā)電機等，大多都是輸出直流電（或者存在直流的中間環(huán)節(jié)）;而且眾多的家用電器和辦公設備等本質上也都需要直流電源才能正常工作。因此，相較于交流系統(tǒng)，直流微電網(wǎng)能更高效地接納分布式電源，減少電能轉換的中間環(huán)節(jié)，提高能源利用效率。近年

2、來，作為系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵，直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題和自治控制策略等方面的研究逐漸成為關注的熱點，研究一種系統(tǒng)穩(wěn)定性好、運行靈活高效的控制策略具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先從國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、拓撲結構和運行模式等角度，對直流微電網(wǎng)系統(tǒng)運行的相關理論進行介紹和總結，并且在此基礎上完成對直流微電網(wǎng)中典型電力電子變流器（包括DC-DC變流器、DC-AC變流器）的建模工作，詳細分析了各變流器的具體控制策略及運行原理。其次，根據(jù)下垂控制直流

3、微電網(wǎng)系統(tǒng)的小信號模型，本文通過特征值分析，研究了負荷功率及類型、變流器下垂系數(shù)等參數(shù)變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并且利用阻抗匹配準則，提出基于低通濾波的有源阻尼方法，能有效增大系統(tǒng)阻尼，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。接著，針對直流微電網(wǎng)內(nèi)不同組成單元功率分配和自治運行的問題，提出了一種考慮電網(wǎng)分時電價的直流微電網(wǎng)分層協(xié)調(diào)控制策略。該策略將直流微電網(wǎng)的控制系統(tǒng)分為三個層次:變流器控制層、母線電壓控制層和功率調(diào)度層，在保證系統(tǒng)分布式自治運行的同時，提高系