文档介绍：分类号: TM7 密级: 公开
UDC: 学校代码: 10127
硕士学位论文
论文题目: 微电网下垂控制策略
英文题目:Droop Control Strategy of Microgrid
学位类别: 工学硕士
研究生姓名: 宋文隽学号:201102207
学科(领域)名称: 控制理论与控制工程
指导教师: 魏毅立职称: 教授
协助指导教师: 吴振奎职称: 副教授
2014 年 6 月 6 日
独创性说明
本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作
及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论
文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得内蒙古科
技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同
志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名: 日期:
关于学位论文使用授权的说明
本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文(纸质版和电
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他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下,研究生院可以转授权第
三方使用查阅该论文。
(保密的论文在解密后应遵循此规定)
签名: 导师签名: 日期:
内蒙古科技大学硕士学位论文
摘要
微电网可以整合新能源发电系统输电特性,并可以充分发挥其输电特性,是人类在
未来,利用能源与保护环境的极为重要研究课题。当微电网处于模式切换过程和孤网模
式时,微电网频率发生突变、电压发生畸变,导致负荷功率需求得不到满足,负荷电压
质量下降。为解决此问题,根据风光互补微电网、低电压(Low Voltage,LV)微电
网、风光互补 LV 微电网特性,提出适用于不同类型微电网特性的控制策略。由于下垂
控制策略具有不需依赖通信系统、高可靠性、灵活性的运行方式等独有特性,本文控制
策略均以下垂控制策略为基理而提出,研究具体内容如下:
文中对微电网和微电网结构基本概念加以阐述,分析了国内外的研究现状和国内外
的研究热点,指出中国发展微电网的重要意义,说明本文具有有效的理论意义和理想的
现实意义。针对微电网内发电系统的工作原理和数学模型进行阐述, 在
PSCAD/EMTDC 仿真软件中,搭建微电网内发电系统仿真模型。整合蓄电池储能系统
和超级电容储能系统优缺点,论述双储能系统在微电网处于模式切换过程和孤网模式
下,所能起到的重要作用。针对微电网内发电系统仿真模型进行仿真,并对仿真结果进
行分析。
针对风光互补微电网结构特性,提出双储能系统下垂协调控制策略。采用此控制策
略,可以提高风光互补微电网内负荷有功功率稳定性同时提高负荷电压质量。搭建微电
网与控制策略仿真模型,对所提出控制策略进行仿真验证。
由于 LV 微电网线路阻抗特性不同于高电压微电网线路阻抗特性,LV 微电网不宜
采用传统下垂控制策略。针对 LV 微电网,提出虚拟坐标变换下垂控制策略。采用虚拟
坐标变换下垂控制策略,可以对 LV 微电网内分布式发电系统输出有功功率和无功功率
进行更为准确的控制。采用此控制策略,可以使 LV 微电网实现平滑切换,在 LV 微电
网处于孤网模式,实现对 LV 微电网内的变化负荷进行稳定供电,同时可以保证负荷的
电压质量。
针对风光互补 LV 微电网运行特性,提出双储能系统虚拟坐标变换下垂协调控制策
略。其核心思想在于风光互补 LV 微电网由并网模式切换至孤网模式的过程中,对双储
能系统进行协调控制基础上,采用虚拟坐标变换下垂控制解决 LV 微电网有功功率和无
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功功率耦合问题,以实现平滑切换。并对双储能系统下垂因子的选择进行理论分析,以
使风光互补 LV 微电网模式切换过程更为理想。
关键词:微电网;风光互补;下垂控制策略;双储能系统;低电压微电网;虚拟坐标变
换
II
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Abstract
Microgrid can not only integrate the transmission characteristics of the electricity
producing system of new energy b