基于微電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究

【摘要】：分布式發(fā)電接入電網(wǎng)運(yùn)行是目前新能源發(fā)展的趨勢(shì),但同時(shí)也會(huì)對(duì)大電網(wǎng)的運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。采用微電網(wǎng)的方式接入大電網(wǎng),兩者并聯(lián)運(yùn)行不僅可以有效解決分布式發(fā)電接入的弊端,而且還可以充分發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢(shì)。光伏發(fā)電作為—種精潔能源是分布式發(fā)電的理想電源。本文對(duì)光伏電系統(tǒng)和微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及工作原理分別進(jìn)行了介紹,對(duì)PQ控制、Vlf控制、下垂控制及倒下垂控制進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對(duì)于并網(wǎng)運(yùn)行及孤島運(yùn)行,這幾種方法能夠很好地實(shí)現(xiàn)控制,但是都不能解決微電網(wǎng)離網(wǎng)與并網(wǎng)間過渡過程的平穩(wěn)切換問題。光伏逆變是光伏系統(tǒng)的核心,在文中對(duì)光伏逆變單元進(jìn)行了詳細(xì)的分析,設(shè)計(jì)了完善的光伏逆變系統(tǒng),建立了仿真模型,通過仿真發(fā)現(xiàn)符合本文設(shè)計(jì)的要求。針對(duì)實(shí)現(xiàn)光伏逆變微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)與離網(wǎng)間的無(wú)縫切換問題,當(dāng)運(yùn)行在并網(wǎng)狀態(tài)時(shí),逆變器采用PQ控制,在切換時(shí)刻,智能開關(guān)及時(shí)打開,逆變器采用V/f控制;離網(wǎng)到重新并網(wǎng)的過程是研究的重點(diǎn),如果將微電直接接入大電網(wǎng)會(huì)因?yàn)殡妷?、頻率和相位不同步以及過電流等問題,影響電能質(zhì)量,甚至?xí)p壞用電設(shè)備。針對(duì)這類問題,本文做了重點(diǎn)分析,微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的相位總有過零點(diǎn)或者是相位差很小的時(shí)刻,這個(gè)時(shí)刻的電壓相位偏移和頻率偏移允許范圍內(nèi),如果此時(shí)將微網(wǎng)接入大電網(wǎng)則對(duì)電能質(zhì)量影響很小,甚至無(wú)影響。文中采用鎖相環(huán)技術(shù)來(lái)減小兩之間的相位差,通過檢測(cè)電路來(lái)檢測(cè)相位過零點(diǎn)時(shí)刻,一旦感應(yīng)到符合并網(wǎng)要求的時(shí)刻,及時(shí)關(guān)閉并網(wǎng)開關(guān),逆變器由V/f控制切換到PQ控制。通過系統(tǒng)仿真證明：在該控制策略下,電壓、頻率偏移均在允許范圍內(nèi),能夠保持正常運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)過渡過程的平穩(wěn)切換。 【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 微電網(wǎng) 下垂控制 倒下垂控制 鎖相環(huán)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 課題的背景及意義14-16
• 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 光伏發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 微電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀18-20
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容20-22
• 2 光伏發(fā)電的基本原理及特性分析22-32
• 2.1 光伏發(fā)電的基本原理22-23
• 2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)組成23-25
• 2.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)組成23-24
• 2.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)24-25
• 2.3 最大功率跟蹤控制方法(MPPT)25-28
• 2.3.1 光伏電池輸出特性25-27
• 2.3.2 光伏MPPT技術(shù)27-28
• 2.4 光伏發(fā)電存在的問題28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 3 光伏發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)控制策略32-44
• 3.1 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)32
• 3.2 基本控制策略分析32-35
• 3.2.1 光伏逆變電源的兩種運(yùn)行模式32-33
• 3.2.2 運(yùn)行控制分析33-35
• 3.3 微電網(wǎng)綜合控制策略35-42
• 3.3.1 功率傳輸特性35-36
• 3.3.2 恒功率(PQ)控制36-38
• 3.3.3 恒壓恒頻(V/f)控制38-39
• 3.3.4 下垂控制策略39-40
• 3.3.5 倒下垂控制策略40-42
• 3.3.6 微網(wǎng)綜合控制策略42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 4 逆變單元模塊設(shè)計(jì)44-62
• 4.1 逆變主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)44-50
• 4.1.1 光伏逆變電源主電路拓?fù)?/span>44-46
• 4.1.2 輸出濾波組件設(shè)計(jì)46-50
• 4.2 電壓控制逆變器的瞬時(shí)雙環(huán)跟蹤控制50-53
• 4.2.1 電感電流的閉環(huán)調(diào)節(jié)51-52
• 4.2.2 逆變電壓的控制52-53
• 4.3 逆變器功率的控制53-59
• 4.3.1 功率調(diào)節(jié)54-55
• 4.3.2 電流調(diào)節(jié)55-58
• 4.3.3 鎖相環(huán)技術(shù)58-59
• 4.4 光伏逆變系統(tǒng)建模59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 5 光伏系統(tǒng)微網(wǎng)并離網(wǎng)無(wú)縫切換模式的實(shí)現(xiàn)及仿真62-72
• 5.1 系統(tǒng)建模62
• 5.2 微電網(wǎng)由并網(wǎng)向孤島過渡過程系統(tǒng)建模及仿真62-65
• 5.3 微電網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真結(jié)果65-66
• 5.4 微電網(wǎng)由孤島到并網(wǎng)過渡過程系統(tǒng)建模及仿真66-71
• 5.4.1 電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)檢測(cè)電路66-67
• 5.4.2 頻率和相位的計(jì)算67-68
• 5.4.3 頻率同步的實(shí)現(xiàn)68
• 5.4.4 相位同步的實(shí)現(xiàn)68-69
• 5.4.5 仿真結(jié)果69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 6 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-80
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果80

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及在我國(guó)的應(yīng)用前景    鄭漳華;艾芊;

淺談微電網(wǎng)    麻敏;韓繼明;麻秀慧;陳衍妍;

國(guó)外微電網(wǎng)的研究概況及其在我國(guó)的應(yīng)用前景    樓書氫;李青鋒;許化強(qiáng);劉魯?shù)?

微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)    楊為;丁明;畢銳;高研;丁銀;

微電網(wǎng)發(fā)展應(yīng)對(duì)策略    袁清芳;周作春;陳艷霞;李香龍;陳國(guó)鋒;

微電網(wǎng)的概念及發(fā)展    安智敏;羅時(shí)光;

微電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)問題探討    王璟;李朝暉;田春箏;施濤;姜達(dá)軍;黃阮明;

微電網(wǎng)建管分離投資經(jīng)營(yíng)模式研究    董軍;徐曉琳;張翠霞;

微電網(wǎng)多級(jí)保護(hù)與控制的實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化分析    楊湛曄;毛建容;馬紅偉;周逢權(quán);傅美平;

微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究綜述    劉文;楊慧霞;祝斌;

智能微電網(wǎng)研究綜述    肖朝霞;方紅偉;張獻(xiàn);

微電網(wǎng)及其控制技術(shù)研究    廉超;宋騰;李鵬;顧志強(qiáng);江百川;

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;

用戶側(cè)光伏微電網(wǎng)發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)    吳小云;顧廣娟;

智能微電網(wǎng)接地探討    覃琳捷;劉璟;

微電網(wǎng)打開新能源應(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)示范工程通過驗(yàn)收    記者 姚海棠 通訊員 郭軍坡

興業(yè)太陽(yáng)能建成首個(gè)海島智能微電網(wǎng)    本報(bào)記者 張宇

智能微電網(wǎng)落戶東澳島    劉權(quán)鋒、特約記者劉謙

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)分層控制及其電能質(zhì)量改善研究    黎金英（LE KIM ANH）

風(fēng)電功率預(yù)測(cè)與微電網(wǎng)優(yōu)化問題研究    黃代政

獨(dú)立微電網(wǎng)分布式電源優(yōu)化配置與協(xié)調(diào)控制    馬藝瑋

微電網(wǎng)智能監(jiān)控構(gòu)架與自適應(yīng)服務(wù)方法    何玉珠

微電網(wǎng)中自治運(yùn)行的風(fēng)光蓄互補(bǔ)發(fā)電變流器控制研究    闞志忠

含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估與重構(gòu)研究    王楓

微電網(wǎng)潛在調(diào)節(jié)能力評(píng)估及微網(wǎng)群能量調(diào)度方法研究    竇震海

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

多電壓源型微源組網(wǎng)的微電網(wǎng)運(yùn)行控制與能量管理策略研究    鮑薇

基于Multi-Agent System的微電網(wǎng)運(yùn)行與控制研究    吳韻賾

基于H_∞混合靈敏度的微電網(wǎng)頻率控制研究    陳金元

微電網(wǎng)多時(shí)間尺度優(yōu)化算法研究    徐冬冬

基于虛擬阻抗與非線性控制的微電網(wǎng)下垂控制器優(yōu)化    李小明

微電網(wǎng)光伏及儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制方法研究    劉士華

基于情景分析理論的微電網(wǎng)規(guī)劃綜合評(píng)價(jià)    孟菁

微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的主動(dòng)同步控制研究    李雪川

基于饋線潮流優(yōu)化的微源逆變器控制研究    王月榮

基于Multi-Agent-System的日前電力市場(chǎng)環(huán)境下微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究    李恒

基于Multi-Agent-System的微電網(wǎng)分散協(xié)調(diào)控制研究    呂夢(mèng)菲