基于分层控制的风光柴储孤网能量管理策略研究

摘要

用电负荷的分散性、多样化等要求增大了电网建设维护成本以及调控难度，孤网技术研究成为解决分散式供电需求问题的有效手段。孤网可以融合多种分布式电源发电为本地负荷供电，不仅能够解决偏远地区供电问题，而且可以充分发挥可再生能源的优势，促进可再生能源发展。本文针对风光柴储孤网系统展开研究，以实现提高负荷供电可靠性、充分利用可再生能源、提高孤网供电质量等目的。
　　孤网中分布式电源的多样性，可再生能源的间歇性、波动性，孤网中微电源控制复杂性、系统能量供需不平衡等因素对孤网的供电质量、系统的安全稳定有很大影响，限制了孤网的快速发展。本文从孤网系统稳定控制出发，研究孤网系统的主从控制方式，根据微电源的类型不同研究分析了 PQ控制与 V/f控制，PQ控制可以实现分布式电源按设定值输出；V/f控制可以保证微电源输出稳定的电压和频率。通过分层控制方式，系统选择合适的主电源，协调各微电源输出，保证系统的安全稳定运行。
　　在实现孤网系统安全稳定的基础上，针对系统与负荷间的多种能量供需关系，提出了一种减少储能电池充放电次数以保护储能电池，引入可再生能源预测以减少分配与实际功率误差，充分利用可再生能源，减少启停机次数、保证系统供电质量，维持孤网系统内能量供需平衡的分配策略。通过DIgSILENT仿真软件搭建孤网系统，仿真结果表明，该策略能够根据负荷变化需求，及时调整各微电源的输出功率，保证系统供电质量，验证了本文提出的孤网能量管理的有效性。

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第一章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2 孤网技术以及国内外研究现状

1.3 孤网控制研究

1.4本论文的主要工作

第二章 风光柴储孤网系统研究

2.1 风光柴储孤网系统结构

2.2微电源特性分析

2.3 分层控制方式的孤网控制研究

2.4本章小结

第三章 孤网系统稳定性控制研究

3.1孤网系统运行控制研究

3.2微电源运行控制研究与设计

3.3本章小结

第四章 孤网能量分配策略研究

4.1孤网分配算法优化目标

4.2分配算法的约束条件

4.3 孤网能量管理策略设计

4.4能量管理策略实现

4.5本章小结

第五章 孤网控制仿真与分析

5.1 微电源控制与能量管理仿真分析

5.2本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 下一步工作的展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果