含風(fēng)電微電網(wǎng)的運(yùn)行控制與分析

【摘要】：近年來(lái)，由于化石燃料的迅速枯竭，電力需求的增加，和政府對(duì)減少溫室氣體排放采取更嚴(yán)格的強(qiáng)制性政策，可再生能源技術(shù)吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。但可再生能源也存在間歇性、波動(dòng)性等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，各國(guó)專(zhuān)家提出了“微型電網(wǎng)(微電網(wǎng))”這一新型理念。但微電網(wǎng)內(nèi)存在大量電力電子裝置，同時(shí)部分微電源有功輸出易受外部環(huán)境影響而波動(dòng)，這些都會(huì)惡化微電網(wǎng)的電能質(zhì)量水平。并且微電網(wǎng)一般都包含部分配電網(wǎng)，配電網(wǎng)中大量電力負(fù)荷都是由直連式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(IM)負(fù)荷組成，而IM負(fù)荷即使在正常工作時(shí)也會(huì)消耗大量無(wú)功，從而造成負(fù)荷區(qū)域電壓下降，增加系統(tǒng)線路損耗，尤其是當(dāng)微電網(wǎng)內(nèi)母線發(fā)生短路故障后，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)重新建立勵(lì)磁磁場(chǎng)所吸收的無(wú)功功率可能會(huì)造成系統(tǒng)電壓二次跌落，導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)。雖然逆變器和儲(chǔ)能裝置在一定程度上能滿(mǎn)足微電網(wǎng)的無(wú)功需求，但受容量、控制策略復(fù)雜等原因限制，在有大量感性負(fù)荷的微電網(wǎng)中略顯不足。 本文首先對(duì)微電網(wǎng)常用的兩種基本控制策略以及三種經(jīng)典微電源控制方式做了研究與分析。然后基于DIgSILENT電力仿真軟件建立了由雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池儲(chǔ)能、柴油發(fā)電機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等微電源和負(fù)荷組成的微電網(wǎng)仿真模型。采用的微電網(wǎng)控制策略為：對(duì)風(fēng)電這類(lèi)出力受外界環(huán)境影響較大的微電源采用PQ控制，使其風(fēng)能得到充分的利用；對(duì)柴油發(fā)電機(jī)和蓄電池儲(chǔ)能則采用下垂控制來(lái)調(diào)頻調(diào)壓，保障微電網(wǎng)在并網(wǎng)和孤島兩種模式下都能穩(wěn)定運(yùn)行。并對(duì)所建微電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、孤島運(yùn)行狀態(tài)以及并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島和孤島轉(zhuǎn)并網(wǎng)兩種運(yùn)行切換狀態(tài)分別進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證了所采用的微電網(wǎng)控制策略的有效性。同時(shí)針對(duì)微電網(wǎng)由于大量感性負(fù)荷而導(dǎo)致無(wú)功不足的情況，通過(guò)加入新型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置D-STATCOM來(lái)補(bǔ)償無(wú)功，仿真分析其在微電網(wǎng)故障時(shí)對(duì)系統(tǒng)電壓控制、無(wú)功調(diào)節(jié)的效果。仿真結(jié)果表明配置了D-STATCOM后的含感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷微電網(wǎng)在母線發(fā)生短路故障時(shí)，系統(tǒng)電壓跌落幅值更小，并能更快地恢復(fù)至正常值，同時(shí)系統(tǒng)頻率波動(dòng)的幅度也更小。 【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 風(fēng)力發(fā)電 控制策略 無(wú)功補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究的背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 微電網(wǎng)整體研究的發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 微電網(wǎng)控制策略的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 微電網(wǎng)的管理與控制17-25
• 2.1 微電網(wǎng)基本控制策略17-19
• 2.1.1 主從控制策略17-18
• 2.1.2 對(duì)等控制策略18-19
• 2.2 微電源控制方式19-24
• 2.2.1 下垂控制19-23
• 2.2.2 PQ 控制23-24
• 2.2.3 VF 控制24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 基于 DIgSILENT 的微電源建模與仿真25-43
• 3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建模25-33
• 3.1.1 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型25-28
• 3.1.2 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)建模28-31
• 3.1.3 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)性能仿真31-33
• 3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)的建模33-38
• 3.2.1 蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型33-35
• 3.2.2 蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)建模35-36
• 3.2.3 蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)性能仿真36-38
• 3.3 柴油發(fā)電機(jī)的建模38-42
• 3.3.1 柴油發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型38-39
• 3.3.2 柴油發(fā)電機(jī)建模39-41
• 3.3.3 柴油發(fā)電機(jī)性能仿真41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 含風(fēng)電微電網(wǎng)運(yùn)行仿真分析43-53
• 4.1 含風(fēng)電微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)43
• 4.2 微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)分析43-45
• 4.3 微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)仿真45-47
• 4.4 微電網(wǎng)孤島運(yùn)行狀態(tài)仿真47-48
• 4.5 微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)切換仿真48-52
• 4.5.1 并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)孤島運(yùn)行仿真49-50
• 4.5.2 孤島運(yùn)行轉(zhuǎn)并網(wǎng)運(yùn)行仿真50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第五章 配置 D-STATCOM 的微電網(wǎng)暫態(tài)仿真分析53-62
• 5.1 配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器（D-STATCOM）的建模53-57
• 5.1.1 配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器數(shù)學(xué)模型53-54
• 5.1.2 基于 DIgSILENT 的 D-STATCOM 建模54-56
• 5.1.3 配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器性能仿真56-57
• 5.2 配置 D-STATCOM 的微電網(wǎng)暫態(tài)仿真分析57-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 致謝68

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基于分壓器原理的孤島檢測(cè)技術(shù)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用    李軍;黃學(xué)良;陳小虎;徐文;謝淼;

智能微電網(wǎng)研究綜述    肖朝霞;方紅偉;張獻(xiàn);

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基于多Agent技術(shù)的微電網(wǎng)混合運(yùn)行控制策略    谷玥;

新能源及可再生能源發(fā)電規(guī)?；瘧?yīng)用的有效途徑——微電網(wǎng)技術(shù)    張玲;李鵬;王曉輝;石啟濤;苗桂喜;

基于動(dòng)態(tài)相量法的逆變型分布式電源微電網(wǎng)建模與仿真    胡偉;查曉明;高明海;劉飛;張揚(yáng);

基于注入邊界約束的風(fēng)、光、儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)儲(chǔ)能容量選取方法    黎鵬;于建成;遲福建;李盛偉;

微電網(wǎng)的保護(hù)方法    蘇海濱;穆春陽(yáng);王娜;劉江偉;

淺析分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù)在臨滄電網(wǎng)中的應(yīng)用    王家華;張艷杰;

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智能微電網(wǎng)接地探討    覃琳捷;劉璟;

微電網(wǎng)打開(kāi)新能源應(yīng)用的金鑰匙    CNE記者 栗清振

我國(guó)首個(gè)100千瓦級(jí)風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)投入運(yùn)行    通訊員 何國(guó)慶　記者 張逸飛

杜宏：盡快完善微電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)    本報(bào)記者 栗清振

中國(guó)微電網(wǎng)的價(jià)值機(jī)遇    周勤 埃森哲技術(shù)研究院智能電網(wǎng)部主任 王靖 埃森哲資源事業(yè)部董事總經(jīng)理 童華 埃森哲亞太區(qū)公用事業(yè)研究部經(jīng)理

國(guó)內(nèi)首個(gè)一體化微電網(wǎng)示范工程通過(guò)驗(yàn)收    記者 姚海棠 通訊員 郭軍坡

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漸行漸近的微電網(wǎng)    MEB記者 譚思敏

山東公司首個(gè)微電網(wǎng)項(xiàng)目落戶(hù)長(zhǎng)島    段德詠　任杰

我省首家小型光伏儲(chǔ)能微電網(wǎng)路燈照亮卻藏村    記者 賈明

微電網(wǎng)潮流分析與柔性控制技術(shù)研究    段玉兵

基于多代理理論的微電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制方法研究    喻磊

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微電網(wǎng)分層控制與優(yōu)化運(yùn)行研究    金鵬

微電網(wǎng)多參數(shù)特性分析及其測(cè)控方法研究    朱艷萍

基于微電網(wǎng)運(yùn)行的光伏逆變電源若干關(guān)鍵技術(shù)研究    陳衛(wèi)民

基于微分同調(diào)的微電網(wǎng)降價(jià)等效建模理論與方法    張揚(yáng)

微電網(wǎng)電能質(zhì)量主動(dòng)控制策略研究    李彥林

微電網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能柔性控制技術(shù)與容量?jī)?yōu)化配置    譚興國(guó)

含多種分布式電源的微電網(wǎng)運(yùn)行控制研究    王鶴

微電網(wǎng)的建模、仿真及運(yùn)行特性分析    李旭光

微電網(wǎng)并網(wǎng)與孤島運(yùn)行模式切換的研究    王燕廷

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微電網(wǎng)分散控制與保護(hù)模式研究    李芃

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