基于交直流混合微电网的实物模拟系统设计

摘要

传统能源，如煤和石油，造成了全球能源短缺和环境退化，基于可再生能源的并网发电技术是解决上述问题的有效途径之一。采用微网形式将风电、光伏等分布式发电单元接入主网，对于充分发挥新能源自身特点有着较为明显的优势。本文根据未来供电系统发展趋势，设计了交直流混合微电网的实物模拟系统，包括了该系统的整体设计，分布式模拟源的选定，能量调度的策略研究和设计等。对变流器进行了实际仿真。本文分为下列三个部分开展研究:
　　（1）完成微电网系统设计，拟定交流侧以及直流侧电压等级，并构建了了多源协调，多能互补的交直流混合微电网，不仅涵盖了典型的风能，太阳能系统，同时增加并拟定波浪能发电系统，燃料电池系统，混合储能系统的容量等，大大丰富了系统的能源种类。
　　（2）对系统内的风电背靠背变流器进行了优化设计，针对不同种常用型变流器结构拓扑进行对比研究，并对背靠背电压型 PWM变流器进行探索分析；设计了本次直驱风电变流器的拓扑结构，且增添了直流侧卸荷单元。
　　（3）基于交直流混合微网的提出了一种协调控制策略，详细叙述了该能量管理的具体架构，设计了该软件的运行的流程图，软件控制逻辑，各种能源如何协调控制。基于多能源协调的微电网，设计了调节功率时的开启顺序。

目录

声明

1 绪论

1.1 本论文的研究背景以及意义

1.2 国内外相关研究概况及发展趋势

1.3 本文主要研究思路

2 交直流微电网系统及分布式能源配置研究

2.1 直流系统侧组成分析

2.2 交流系统侧组成分析

2.3 能量管理系统原理

2.4 本章结论

3 微网中风电两电平变流器设计

3.1 分布式风力发电与微电网中的应用

3.2 永磁风电两电平变流器拓扑设计

3.3 永磁同步电机风速模型

3.4 两电平风电背靠背变流器设计及仿真

3.4 本章结论

4 微电网能量管理软件功能及拓扑架构

4.1 微网能量管理介绍

4.2 微网能量管理功能实现

4.3 能量管理架构及控制策略

4.4 能量管理主站设计

4.5 人机界面设计

4.6 本章结论

结论

参考文献

致谢