风/光/储微电网容量配置与控制策略研究

摘要

微电网技术是实现分布式发电和新能源开发利用的有效途径，同时也是智能电网研究的基础。建设以风力和光伏发电为组网电源的微电网，是风和光资源丰富地区解决能源规模化开发利用的重要手段。微电网电源容量优化配置和控制策略是微电网技术的核心内容。目前微电网电源容量配置研究主要针对独立运行情况，虽配置结果可保证系统运行的可靠性，但增加了冗余投资。本文基于并网运行风/光/储微电网，研究微电源容量配置关系。根据风/光/储微电网容量配置结论，提出基于分布式储能和集中式储能相结合方案的风/光/储微电网控制策略。主要内容如下：
　　(1)针对并网运行风/光/储微电网，制定从主网购电策略，建立经济性和可靠性双目标模型。以全年8760小时为研究区间，采用多目标模拟退火粒子群优化算法，求取双目标模型pareto最优解集，得到风力和光伏发电及储能容量配置方案，分析并网运行微网经济性与可靠性关系。结果表明，在相同可靠性下相比独立运行，可明显降低微网投资成本。
　　(2)提出一种基于分布式储能和集中式储能混合储能方案的控制策略。基于MATLAB/SIMULINK仿真平台，分别建立了风力发电、光伏发电和分布式储能系统等效模型；基于分布式储能控制器和并网逆变器控制原理，建立了风/光/储微电网PQ、VF控制和系统仿真模型；在微电网孤岛运行状态下，仿真分析了负荷及电源投切、并/离网模式转换以及微电网向主网输送电能等运行方式，验证了所提储能方案和控制策略的有效性。仿真结果表明，该控制策略降低了微电网逆变器控制的复杂度，提高了储能系统利用效率，增强了储能系统的灵活性和可调度性。

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第一章 绪论

1.1微电网研究背景及意义

1.2微电网国内外研究现状

1.3论文主要研究内容

1.4论文章节安排

第二章 风/光/储微电网电源和储能系统模型

2.1风力发电系统

2.2光伏发电系统

2.3储能系统

2.4本章小结

第三章 风/光/储微电网电源容量优化配置

3.1容量配置流程

3.2 容量优化配置模型

3.3模拟退火粒子群优化算法

3.4 算例

3.5 本章小结

第四章 微电源逆变器控制系统模型

4.1 逆变器工作原理

4.2逆变器控制方法

4.3 参数计算

4.4 本章小结

第五章 风/光/储微电网控制策略

5.1 DS系统的应用

5.2 基于DS和CS混合储能的微电网控制策略

5.3 算例

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目