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摘 要:隨著經(jīng)濟和技術(shù)的快速發(fā)展，能源緊缺和環(huán)境污染問題日趨嚴重，以及各國對環(huán)境污染和氣候問題的關(guān)注，由光伏電池發(fā)電、風力發(fā)電機、燃料電池等清潔能源或高效低污染的發(fā)電設(shè)備構(gòu)成的分布式供電模式以其獨特的優(yōu)異性受到了的重視。目前我國的電網(wǎng)和發(fā)電系統(tǒng)也正需要進行一系列的改革。國內(nèi)外的研究表明，分布式電源技術(shù)是解決這個問題的有效手段之一。分布式發(fā)電技術(shù)的運用，可以降低二氧化碳的排放，減少環(huán)境污染，降低發(fā)電成本和改變越來越龐大的電網(wǎng)規(guī)模。- 然而分布式電源與大電網(wǎng)之間的存在種種矛盾，分布式電源的直接并網(wǎng)會給電網(wǎng)帶來很多其他的問題[1]。為了充分發(fā)掘分布式能源為電網(wǎng)和用戶所帶來的價值和效益，進一步提高電力系統(tǒng)運行的可控性、靈活性和經(jīng)濟性以及更好地滿足用戶對電能質(zhì)量和供電可靠性的要求，微網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運而生,并且迅速得到了國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注[2]。 本論文首先分析了微網(wǎng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了微網(wǎng)的基本構(gòu)成和結(jié)構(gòu),建立微網(wǎng)中的各種元件的數(shù)學(xué)模型，對微網(wǎng)的基本控制理論進行了研究。微網(wǎng)并網(wǎng)控制是微網(wǎng)運行的關(guān)鍵技術(shù)，論文重點討論了微網(wǎng)的并網(wǎng)運行方式和孤島運行方式，提出了基于電壓源換流器的微網(wǎng)并網(wǎng)方式，論文基于PSCAD仿真軟件，建立了包含雙饋風力發(fā)電機、光伏發(fā)電系統(tǒng)、微型燃氣輪機的微網(wǎng)仿真系統(tǒng)；將微網(wǎng)與主網(wǎng)分別用電壓源換流器和傳統(tǒng)靜態(tài)開關(guān)的微網(wǎng)并網(wǎng)方式進行了對比研究，仿真實驗表明：基于電壓源換流器的微網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)，在微網(wǎng)并網(wǎng)運行和獨島運行時均可以利用其自身的電力電子裝置的快速可控性，對微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓和有功功率進行控制調(diào)節(jié)，從而保證了微網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。其技術(shù)性能優(yōu)于靜態(tài)開關(guān)的微網(wǎng)并網(wǎng)方式。 關(guān)鍵詞：微型電網(wǎng)；并網(wǎng)運行；孤島運行；微網(wǎng)管理
目錄 摘要 abstract 第1章 緒論-1 1.1 選題背景和意義-1 1.2 微網(wǎng)的概念-2 1.3 微網(wǎng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-3 1.3.1 國外的研究現(xiàn)狀-3 1.3.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀-5 1.4 本論文主要研究內(nèi)容-6 第2章 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)及組成部分-7 2.1 微網(wǎng)的結(jié)構(gòu)-7 2.2 典型微網(wǎng)的基本元件-8 2.2.1 微型電源-8 2.2.2 微網(wǎng)的負荷-15 2.2.3 微網(wǎng)中的儲能裝置-16 第3章 微源數(shù)學(xué)建模-19 3.1 雙饋風力發(fā)電機數(shù)學(xué)模型-19 3.1.1 雙饋異步風力發(fā)電機基本原理-19 3.1.2 雙饋異步風力發(fā)電機的運行狀態(tài)-20 3.1.3 雙饋異步風力發(fā)電機等值電路-21 3.1.4 雙饋風力發(fā)電機及控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型-21 3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)的等值模型-22 3.3 微型燃氣輪機數(shù)學(xué)模型-23 3.3.1 微型燃氣輪機系統(tǒng)框圖-23 3.3.2 動態(tài)數(shù)學(xué)模型-23 第4章 微源逆變器接口控制策略-27 4.1 微網(wǎng)基本運行方式-27 4.1.1 并網(wǎng)運行方式下微電網(wǎng)的運行特性-27 4.1.2 孤網(wǎng)運行方式下微電網(wǎng)的運行特性-27 4.2 接口逆變器的基本控制方法-28 4.2.1 恒功率控制-28 4.2.2 下垂控制-29 4.3 控制器設(shè)計-30 4.3.1 PQ控制器設(shè)計-30 4.3.2 Droop控制器設(shè)計-33 第5章 微網(wǎng)并網(wǎng)的建模及仿真分析-37 5.1 仿真軟件介紹-37 5.2 仿真分析-38 5.2.1 仿真參數(shù)-38 5.2.2 仿真結(jié)果-38 第6章 結(jié)論與展望-49 6.1 結(jié)論-49 6.2 展望-49 參考文獻-51 致謝-53 |
