不同负荷条件下微电网中分布式电源控制策略研究

摘要

能源支撑着我们社会的发展与进步。传统能源总量减少且不可重复利用，据相关机构预测，化石能源可以使用到21世纪中期。随着人类不断快速的发展，能源消费需求巨大，世界各国都加大力度发展新能源。其中双馈式风力发电机和光伏发电系统以其突出的优点得到了世界各国的大力发展，与其相关产业日趋成熟和完善，成为新能源领域重要的发展方向。本论文主要研究如何保证光伏发电系统和双馈式风力发电机（DF I G）在非线负载的情况下正常运行，同时保证微电网中功率的供求平衡。
　　用户将非线性负载接入微电网中会对系统本身造成严重的影响，主要是由奇数次谐波电流引起的，谐波电流会降低微电网中其他用户负载的使用寿命，使微电网系统本身不稳定，需要加以抑制。在这种恶劣情况下通过控制光伏逆变器和双馈风机转子侧输出相应的奇数次谐波电压分量抑制微电网中的谐波电流造成的电压畸变。本文采用了比例谐振控制方法（P R）实现谐波抑制。P R控制器可以在静止坐标系下实现对具有相同谐振频率的误差信号无静差调节，减少了信号的坐标变换次数，简化控制算法实现过程，提高控制精度。
　　在微电网系统中功率与微电网的电压幅值和电压频率存在一定的数学关系，因此保证系统功率的平衡可以使电网电压幅值和频率保持不变，提高电网质量，保证双馈风机在微电网中平稳运行。但用户负载随机接入或切除会使微电网系统中的总功率发生变化，从而对各分布式发电机发出功率的分配产生影响。根据不同分布式发电机的特点，采用下垂控制算法可以保证各分布式发电机输出功率之和与负载需要的功率总和相同。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 微电网功率调度研究现状

1.3 谐波抑制研究现状

1.4 本文主要研究内容

第2章 微电网系统组成及其建模

2.1 引言

2.2 光伏发电机模型

2.3 风力发电机模型

2.4 三电平技术

2.5 本章小结

第3章 微电网功率分配策略研究

3.1 引言

3.2 下垂控制器设计

3.3 本章小结

第4章 PR控制器在微电网谐波抑制中的应用

4.1 引言

4.2 比例谐振控制器原理

4.3 PR控制器特性

4.4 谐波抑制控制器设计

4.5 本章小结

第5章 模型搭建与试验分析

5.1 引言

5.2 微电网功率分配仿真分析

5.3 谐波抑制仿真分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢