基于虛擬儀器的光伏直流微網(wǎng)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、微電網(wǎng)是為了解決分布式電源在發(fā)電成本、控制復(fù)雜度及與公共電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行等問(wèn)題而提出的一種獨(dú)立的分散控制系統(tǒng)。隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直流電源和直流負(fù)荷大量涌現(xiàn)，直流輸電技術(shù)再次受到人們的重視，直流微電網(wǎng)的概念也應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)的交流微電網(wǎng)相比，直流微電網(wǎng)的控制不用考慮頻率和相位，也不受公共電網(wǎng)三相不平衡、諧波、閃變等因素影響，大大簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并具有更高的供電可靠性。本文以一個(gè)包含混合儲(chǔ)能單元以光伏發(fā)電為基礎(chǔ)的單端供電單母線結(jié)

2、構(gòu)的直流微電網(wǎng)為研究對(duì)象，該結(jié)構(gòu)故障識(shí)別能力高，容易進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　考慮到光伏發(fā)電間歇性隨機(jī)性的特點(diǎn)，以及可再生能源滲透率不斷增加對(duì)公共電網(wǎng)的不利影響。本文從微電網(wǎng)有功功率的平衡入手，提出了一種新的直流微電網(wǎng)控制策略——功率跟蹤控制。該方法的提出是基于對(duì)各分布式電源的頻率響應(yīng)特性的分析，得出它們?cè)诓煌l段的響應(yīng)特性，并根據(jù)這些響應(yīng)特性，將各儲(chǔ)能單元作為微電網(wǎng)的控制器，設(shè)計(jì)出對(duì)并網(wǎng)點(diǎn)和微電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)進(jìn)行抑制的控制器模

3、型，然后對(duì)控制器模型進(jìn)行頻域分析，驗(yàn)證該控制方法的可行性。該系統(tǒng)利用各儲(chǔ)能裝置在不同頻段響應(yīng)效果不同的特性，通過(guò)平抑系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程中光伏發(fā)電和負(fù)荷的功率波動(dòng)，來(lái)達(dá)到穩(wěn)態(tài)過(guò)程中系統(tǒng)各部分的功率平衡。基于該控制策略，一個(gè)直流微電網(wǎng)中央能量管理系統(tǒng)被設(shè)計(jì)，該方法只存在兩種運(yùn)行模式，在并網(wǎng)模式下可以設(shè)定微電網(wǎng)從公共電網(wǎng)吸收或傳遞給公共電網(wǎng)的功率預(yù)定量，在孤島模式下將這個(gè)值默認(rèn)為0KW。這一方法使微電網(wǎng)和公共電網(wǎng)之間的電力交換成為一個(gè)確定的值，有效

4、實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)孤島模式之間的平滑切換以及微電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡。
　　最后基于這種新型的能量管理方法，將美國(guó)NI（National Instruments）公司推出的CompactRIO分布式控制和采集系統(tǒng)作為硬件主體，將Labview圖像化編程軟件作為人機(jī)交互界面，設(shè)計(jì)出了一個(gè)完整的光伏直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)與控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)光伏直流微電網(wǎng)各項(xiàng)電力參數(shù)的采集、分析、處理，以及實(shí)時(shí)的控制功能。CompactRIO嵌入式系統(tǒng)和Labview開(kāi)發(fā)