微电网并网控制及运行特性研究.rar

摘 要:随着经济和技术的快速发展，能源紧缺和环境污染问题日趋严重，以及各国对环境污染和气候问题的关注，由光伏电池发电、风力发电机、燃料电池等清洁能源或高效低污染的发电设备构成的分布式供电模式以其独特的优异性受到了的重视。目前我国的电网和发电系统也正需要进行一系列的改革。国内外的研究表明，分布式电源技术是解决这个问题的有效手段之一。分布式发电技术的运用，可以降低二氧化碳的排放，减少环境污染，降低发电成本和改变越来越庞大的电网规模。-

然而分布式电源与大电网之间的存在种种矛盾，分布式电源的直接并网会给电网带来很多其他的问题[1]。为了充分发掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益，进一步提高电力系统运行的可控性、灵活性和经济性以及更好地满足用户对电能质量和供电可靠性的要求，微网技术应运而生,并且迅速得到了国内外专家学者的广泛关注[2]。

本论文首先分析了微网的国内外研究现状，分析了微网的基本构成和结构,建立微网中的各种元件的数学模型，对微网的基本控制理论进行了研究。微网并网控制是微网运行的关键技术，论文重点讨论了微网的并网运行方式和孤岛运行方式，提出了基于电压源换流器的微网并网方式，论文基于PSCAD仿真软件，建立了包含双馈风力发电机、光伏发电系统、微型燃气轮机的微网仿真系统；将微网与主网分别用电压源换流器和传统静态开关的微网并网方式进行了对比研究，仿真实验表明：基于电压源换流器的微网并网技术，在微网并网运行和独岛运行时均可以利用其自身的电力电子装置的快速可控性，对微网系统的电压和有功功率进行控制调节，从而保证了微网运行的稳定性和电能质量。其技术性能优于静态开关的微网并网方式。

关键词：微型电网；并网运行；孤岛运行；微网管理

目录

摘要

abstract

第1章  绪论-1

1.1 选题背景和意义-1

1.2 微网的概念-2

1.3 微网国内外研究现状-3

1.3.1 国外的研究现状-3

1.3.2 国内的研究现状-5

1.4 本论文主要研究内容-6

第2章 微网结构及组成部分-7

2.1 微网的结构-7

2.2 典型微网的基本元件-8

2.2.1 微型电源-8

2.2.2 微网的负荷-15

2.2.3 微网中的储能装置-16

第3章 微源数学建模-19

3.1 双馈风力发电机数学模型-19

3.1.1 双馈异步风力发电机基本原理-19

3.1.2 双馈异步风力发电机的运行状态-20

3.1.3 双馈异步风力发电机等值电路-21

3.1.4 双馈风力发电机及控制系统的数学模型-21

3.2 光伏发电系统的等值模型-22

3.3 微型燃气轮机数学模型-23

3.3.1 微型燃气轮机系统框图-23

3.3.2 动态数学模型-23

第4章 微源逆变器接口控制策略-27

4.1 微网基本运行方式-27

4.1.1 并网运行方式下微电网的运行特性-27

4.1.2 孤网运行方式下微电网的运行特性-27

4.2 接口逆变器的基本控制方法-28

4.2.1 恒功率控制-28

4.2.2 下垂控制-29

4.3 控制器设计-30

4.3.1 PQ控制器设计-30

4.3.2 Droop控制器设计-33

第5章 微网并网的建模及仿真分析-37

5.1 仿真软件介绍-37

5.2 仿真分析-38

5.2.1 仿真参数-38

5.2.2 仿真结果-38

第6章 结论与展望-49

6.1 结论-49

6.2 展望-49

参考文献-51

致谢-53