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

1、近幾年，微網(wǎng)系統(tǒng)憑借其諸多的優(yōu)點使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)研究進入了新的時代，其通過整合各種微源的優(yōu)勢極大地促進了電力系統(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。為了保證不同運行狀態(tài)下交直流混合微網(wǎng)在小擾動下能夠穩(wěn)定運行，本文對不同運行模式下的控制策略進行了研究。為了減小棄風(fēng)棄光，提高系統(tǒng)綜合利用效率，實現(xiàn)削峰填谷，本文對利用群智能算法進行主動負荷響應(yīng)進行

2、了研究。
　　建立了典型微源的數(shù)學(xué)模型，其中包括：太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和儲能單元。對于光伏發(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，利用擾動觀察法在DC/DC變流器實現(xiàn)最大功率追蹤，保證光能的最大利用率；對于風(fēng)力發(fā)電，詳細分析了其各模塊的數(shù)學(xué)模型，建立其仿真模型并驗證了模型的有效性，為后續(xù)風(fēng)電參與頻率調(diào)節(jié)奠定基礎(chǔ)；對于蓄電池，詳細分析了其出口雙向 DC/DC變流器的工作原理，并通過仿真驗證

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)和運行特點提出了混合微網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同控制策略。在聯(lián)網(wǎng)運行狀態(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)通過控制微型燃氣輪機的出力來調(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)電和燃氣輪機三者對系統(tǒng)進行協(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，通過對比仿真驗證了

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。
　　最后針對可再生能源波動性大，日負荷曲線與可再生能源輸出曲線不相符，利用燃氣輪機進行調(diào)節(jié)后其輸出曲線峰谷差較大、綜合利用效率低等問題，提出了引入電價激勵政策的主動負荷響應(yīng)策略。該策略利用蟻群算法，以最小用電費用為目標(biāo)函數(shù)進行用電任務(wù)安排。通過對比驗證，證明了本文所用蟻群算法可高效、快速實現(xiàn)主動負荷響應(yīng)，有效縮小燃氣輪機輸出峰谷差，提高系統(tǒng)綜合利用效率。