光伏電站站內(nèi)用直流微網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其運(yùn)行控制策略研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)光伏電站站內(nèi)用電的本地化和清潔化，本文依托北京京能八達(dá)嶺太陽(yáng)能綜合試點(diǎn)工程及北京市科技計(jì)劃課題資助項(xiàng)目(D131104002013003)，建立了包含分布式光伏電源、儲(chǔ)能及站內(nèi)負(fù)荷的100kW直流微網(wǎng)系統(tǒng)，完成了直流微網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制策略的研究。
　　首先，基于對(duì)常見直流微網(wǎng)基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)的分析，選擇輻射狀雙母線結(jié)構(gòu)作為光伏站內(nèi)用直流微網(wǎng)系統(tǒng)的基本拓?fù)?，直流母線電壓選為750V。在變流器設(shè)計(jì)上，選擇全橋整流電路、B

2、oost電路、非隔離型雙向Buck-Boost電路及全橋逆變電路分別作為并網(wǎng)、光伏、儲(chǔ)能和負(fù)荷變流器拓?fù)洹Ｔ诖嘶A(chǔ)上，設(shè)計(jì)了各變流器的具體參數(shù)，并基于K-means算法給出了直流微網(wǎng)系統(tǒng)中光伏及儲(chǔ)能容量的選擇依據(jù)。
　　在運(yùn)行控制方面，本文在實(shí)現(xiàn)各變流器單元控制的基礎(chǔ)上，分析了微網(wǎng)系統(tǒng)的6種基本工作模式及切換條件，建立了以儲(chǔ)能單元為控制核心，并網(wǎng)變流器為后備控制單元的系統(tǒng)控制策略。為實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源能量的最大化利用，提出了短時(shí)能量

3、透支狀態(tài)及短時(shí)能量過剩狀態(tài)兩種典型的附加極限工作狀態(tài)，通過負(fù)荷預(yù)測(cè)算法給出了極限工作模式判據(jù)。此外，還設(shè)計(jì)了有效的軟啟動(dòng)方式、孤島檢測(cè)方式及低電壓穿越控制方法。
　　在PSCAD中建立了直流微網(wǎng)系統(tǒng)的電磁暫態(tài)仿真模型。首先對(duì)負(fù)荷需求及光伏電源出力的階躍變化進(jìn)行了仿真，暫態(tài)仿真結(jié)果表明:直流微網(wǎng)內(nèi)各變流器響應(yīng)迅速，母線電壓有微小波動(dòng)并迅速恢復(fù)，所建立的微網(wǎng)系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)所有工作模式的切換過程進(jìn)行了詳細(xì)的電磁暫