基于逆變器接口的微電網(wǎng)下垂控制的研究與優(yōu)化.pdf

1、近年來(lái)相繼發(fā)生的多起大面積停電事故，充分暴露了傳統(tǒng)大規(guī)模電網(wǎng)的弊端。在能源危機(jī)和環(huán)境污染日益加劇的嚴(yán)峻形勢(shì)下，世界各國(guó)開(kāi)始關(guān)注基于可再生清潔能源的分布式發(fā)電技術(shù)。分布式發(fā)電是一種新興的能源利用方式，與傳統(tǒng)的集中式能源相比，分布式發(fā)電具有投資小、發(fā)電方式靈活、損耗低、利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此已成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中重要的研究方向。但大量分布式電源接入對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生的不利影響制約了其發(fā)展，微電網(wǎng)的出現(xiàn)很好地解決了這一問(wèn)題。
　　微電網(wǎng)是未來(lái)分布

2、式發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，能夠集成可再生能源并改進(jìn)能源管理模式。微電網(wǎng)由多個(gè)分布式發(fā)電單元（DG）構(gòu)成，通常帶有電力電子逆變器接口。微電網(wǎng)將分布式電源DG、負(fù)荷、儲(chǔ)能單元及控制裝置組成一個(gè)單一可控的系統(tǒng)，為了提高供電質(zhì)量和可靠性，既能夠并聯(lián)運(yùn)行，也可以孤島運(yùn)行。微電網(wǎng)不僅能夠承受工作模式的突然改變，而且也能承受母線電壓和系統(tǒng)頻率的擾動(dòng)。微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)諸多優(yōu)勢(shì)的前提是要具有良好的運(yùn)行控制能力，所以對(duì)微電網(wǎng)控制的研究是微電網(wǎng)技術(shù)的重中之

3、重。
　　基于逆變器接口的微電網(wǎng)的下垂控制在孤島運(yùn)行時(shí)，無(wú)需借助于通信，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓和頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以提高系統(tǒng)的可靠性，易于實(shí)現(xiàn)DG和負(fù)荷的“即插即用”。DG在運(yùn)行方式發(fā)生變化時(shí)，不需要改變控制方法，可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)和孤島兩種模式間的無(wú)縫切換。
　　本文以基于逆變器接口的微電網(wǎng)的下垂控制為研究對(duì)象，首先介紹了三相光伏逆變器的工作原理，在分析微電源輸出功率傳輸特性的基礎(chǔ)上對(duì)下垂控制原理進(jìn)行研究，并對(duì)下垂控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)Ma

4、tlab／Simulink仿真平臺(tái)搭建所設(shè)計(jì)的下垂控制器的仿真模型，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性。然后建立了采用下垂控制的微電網(wǎng)仿真模型，并對(duì)微電網(wǎng)的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真分析。
　　在此基礎(chǔ)上，研究多個(gè)分布式電源逆變器下垂控制系數(shù)之間的關(guān)系，通過(guò)粒子群算法對(duì)下垂控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在考慮功率均衡性能和微電網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定性的情況下，通過(guò)粒子群優(yōu)化算法并利用最小化代價(jià)函數(shù)來(lái)優(yōu)化下垂控制器，將最優(yōu)控制參數(shù)應(yīng)用在微電網(wǎng)DG控制器中，最后通過(guò)