交直流混合微網(wǎng)協(xié)同控制及主動(dòng)負(fù)荷響應(yīng)策略研究.pdf

1、近幾年，微網(wǎng)系統(tǒng)憑借其諸多的優(yōu)點(diǎn)使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)研究進(jìn)入了新的時(shí)代，其通過(guò)整合各種微源的優(yōu)勢(shì)極大地促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。微網(wǎng)具有交流結(jié)構(gòu)、直流結(jié)構(gòu)和交直流混合結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)直流微網(wǎng)或交流微網(wǎng)相比，交直流混合微網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活、能量利用率高，但控制復(fù)雜。為了保證不同運(yùn)行狀態(tài)下交直流混合微網(wǎng)在小擾動(dòng)下能夠穩(wěn)定運(yùn)行，本文對(duì)不同運(yùn)行模式下的控制策略進(jìn)行了研究。為了減小棄風(fēng)棄光，提高系統(tǒng)綜合利用效率，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，本文對(duì)利用群智能算法進(jìn)行主動(dòng)負(fù)荷響應(yīng)進(jìn)行

2、了研究。
　　建立了典型微源的數(shù)學(xué)模型，其中包括：太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和儲(chǔ)能單元。對(duì)于光伏發(fā)電，利用所建立模型分析了不同環(huán)境下光伏電池板的輸出特性，根據(jù)功率電壓特性曲線，利用擾動(dòng)觀察法在DC/DC變流器實(shí)現(xiàn)最大功率追蹤，保證光能的最大利用率；對(duì)于風(fēng)力發(fā)電，詳細(xì)分析了其各模塊的數(shù)學(xué)模型，建立其仿真模型并驗(yàn)證了模型的有效性，為后續(xù)風(fēng)電參與頻率調(diào)節(jié)奠定基礎(chǔ)；對(duì)于蓄電池，詳細(xì)分析了其出口雙向 DC/DC變流器的工作原理，并通過(guò)仿真驗(yàn)證

3、了其可有效調(diào)節(jié)直流母線電壓。
　　然后根據(jù)交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)提出了混合微網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同控制策略。在聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電以最大功率輸出以充分利用可再生能源，微網(wǎng)管理系統(tǒng)通過(guò)控制微型燃?xì)廨啓C(jī)的出力來(lái)調(diào)節(jié)與外電網(wǎng)的交換功率，蓄電池僅參與直流母線電壓調(diào)節(jié)；在孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下，光伏發(fā)電仍以最大功率輸出，蓄電池、風(fēng)力發(fā)電和燃?xì)廨啓C(jī)三者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制，以保證系統(tǒng)頻率、電壓的穩(wěn)定。利用所建立的仿真模型，通過(guò)對(duì)比仿真驗(yàn)證了

4、所提控制策略在控制交換功率、抑制頻率變化、穩(wěn)定直流電壓上的有效性。
　　最后針對(duì)可再生能源波動(dòng)性大，日負(fù)荷曲線與可再生能源輸出曲線不相符，利用燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)后其輸出曲線峰谷差較大、綜合利用效率低等問(wèn)題，提出了引入電價(jià)激勵(lì)政策的主動(dòng)負(fù)荷響應(yīng)策略。該策略利用蟻群算法，以最小用電費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行用電任務(wù)安排。通過(guò)對(duì)比驗(yàn)證，證明了本文所用蟻群算法可高效、快速實(shí)現(xiàn)主動(dòng)負(fù)荷響應(yīng)，有效縮小燃?xì)廨啓C(jī)輸出峰谷差，提高系統(tǒng)綜合利用效率。