含分布式電源的直流微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、能源是支撐人類文明進步的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的基本條件，我國能源發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)。能源資源稟賦不高，煤炭、石油、天然氣人均擁有量較低。能源消費總量近年來增長過快，保障能源供應壓力增大?；茉创笠?guī)模開發(fā)利用，對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的影響。人類正面臨著一場巨大的歷史性的變革，它的目標是由使用化石能源轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂每稍偕茉吹男履茉锤锩?br>　　新能源是解決目前人類可持續(xù)發(fā)展問題的必然選擇。發(fā)展新能源成為世界各國的共識，作為可

2、再生清潔能源的風能與太陽能，在時間與空間上具有良好的互補性，風光互補發(fā)電系統(tǒng)成為一種合理開發(fā)利用新能源的有效途徑。隨著電力電子技術(shù)及其控制技術(shù)的日益成熟，直流微電網(wǎng)技術(shù)得到了各界的關(guān)注與應用。與交流微電網(wǎng)相比，直流微電網(wǎng)不需要考慮電壓的相位與頻率，使配電網(wǎng)的運行更加靈活，可靠性更高。
　　本文以直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定運行為出發(fā)點，對風光儲微電網(wǎng)各個方面的協(xié)調(diào)控制策略進行了理論方面的研究，期間對風力發(fā)電和光伏發(fā)電的最大功率點跟蹤方法、風光

3、互補發(fā)電系統(tǒng)的逆變器控制策略等問題進行了深入研究，并在PSCAD環(huán)境中進行了仿真平臺的搭建，對仿真結(jié)果進行了分析，為后續(xù)微電網(wǎng)的深入研究奠定了基礎(chǔ)。其具體的研究工作如下:
　　首先對直流微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行了分析，對分布式電源的特點及接入方式進行了研究。對風力機、光伏陣列及蓄電池的相關(guān)特性進行了分析，為后文的模型建立及控制策略奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次詳細研究了風能與太陽能的最大功率(MPPT)跟蹤原理。在光伏發(fā)電模塊中，在傳統(tǒng)

4、MPPT控制策略的基礎(chǔ)上，提出了具有參數(shù)少、復雜度較低、搜索路徑優(yōu)、尋優(yōu)能力強、通用性強等特點的布谷鳥搜索算法。在風能的最大功率點跟蹤方法上選用無需測量風速的最佳轉(zhuǎn)矩控制作為最大功率跟蹤策略。
　　然后對分布式電源與直流微網(wǎng)之間，直流微網(wǎng)與交流網(wǎng)之間的接口問題進行了詳細研究，對儲能模塊，并網(wǎng)模塊提出相應的控制策略，為直流微電網(wǎng)的進一步研究奠定了基礎(chǔ)。
　　最后針對整個直流微電網(wǎng)系統(tǒng)提出了一種新的層次控制策略，并在PSCAD的