風(fēng)光儲直流微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、在能源緊張和環(huán)境污染的雙重壓力下，基于可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)迅速得到發(fā)展，而光伏、風(fēng)電等分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)單元輸出功率具有隨機性和間歇性，直接并網(wǎng)會對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。為充分發(fā)揮DG的優(yōu)勢，具有單點接入、運行模式靈活等特點的微電網(wǎng)應(yīng)運而生，其中直流微電網(wǎng)輸出直流形式的電能，無需考慮頻率和相位，控制結(jié)構(gòu)簡單，可以提高用電質(zhì)量、減少系統(tǒng)損耗，其發(fā)展優(yōu)勢明顯，相關(guān)研究具有一定理論意義和工程價值。

2、
　　本文首先根據(jù)光伏電池的數(shù)學(xué)模型，建立基于環(huán)境修正法具有通用性的仿真模型，仿真分析光照強度、溫度條件變化時光伏電池的輸出特性，接著在擾動觀察法下，通過控制BOOST電路占空比實現(xiàn)PV系統(tǒng)的最大功率跟蹤，并建立其仿真模型，觀察追蹤效果。然后設(shè)計了光伏系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器，使其在直流微電網(wǎng)中能按需實現(xiàn)功率輸出。
　　其次，分析蓄電池的充放電原理及電路模型，介紹了雙向DC/DC充放電路相關(guān)理論，確定了本文所用蓄電池的充放電控制策略

3、，即并網(wǎng)運行時處于待機狀態(tài)，而孤島運行時采用恒壓充（放）電控制。確保蓄電池在其SOC設(shè)定值范圍內(nèi)，能根據(jù)直流微電網(wǎng)內(nèi)DG輸出功率和負載功率的關(guān)系，通過充放電按需實現(xiàn)功率的平衡，維持母線電壓的穩(wěn)定。接著建立蓄電池的放電仿真模型，通過接入負載驗證蓄電池的放電能力。
　　然后，根據(jù)風(fēng)力機、發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型，建立其dq坐標(biāo)系下的解耦模型，仿真分析風(fēng)電機組輸出功率等特性。通過對槳距角、轉(zhuǎn)速和機側(cè)變流器的控制實現(xiàn)風(fēng)能的最大追蹤，并根據(jù)直流微電

4、網(wǎng)的實際運行情況，設(shè)計了風(fēng)電機組的降功率控制。接著建立PMSG仿真模型，分析不同風(fēng)速下的工作狀態(tài)。然后根據(jù)GCC的數(shù)學(xué)模型，采用基于d軸電網(wǎng)電壓定向矢量控制，通過坐標(biāo)變換，實現(xiàn)有功、無功的解耦獨立控制。建立基于雙PWM結(jié)構(gòu)的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，完成并網(wǎng)運行仿真。
　　最后，建立風(fēng)光儲直流微電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型，設(shè)計了基于母線電壓恢復(fù)的直流微電網(wǎng)能量管理和協(xié)調(diào)控制方法，詳細分析系統(tǒng)處于并網(wǎng)運行、電網(wǎng)短時故障與GCC限流運行及孤島運行模