直流微电网多源分布式协调控制策略研究

摘要

微电网作为提高可再生分布式电源发电渗透率、负荷供电可靠性的有效组网形式，具有重要的经济意义和社会价值。随着光伏、储能发电系统、LED灯、电动汽车等直流电源和负荷的增加，直流微电网逐渐受到国内外学者的关注。相比与交流微电网，由于直流微电网内的能量变换环节较少，因此可以提高系统整体运行的效率和经济性，将来在居民住宅、工业园区和商业楼宇等领域具有广阔的应用前景。目前如何实现系统内各个分布式电源之间的相互配合，保证系统的稳定运行成为研究的热点。因此，研究一种灵活可靠的多源协调控制策略具有重要的现实意义。
　　本研究首先对国内外的研究现状进行总结，然后完成对直流型分布式电源（包括光伏电池、蓄电池）以及相应接口电力电子变流器（包括DC-DC斩波器、DC-AC变流器）的建模，分析了各类变流器的控制策略，接着介绍了直流微电网的拓扑结构和分层控制体系。为最大程度上利用清洁可再生能源和系统的经济运行，提出了一种考虑需求侧响应的直流微电网多源分布式协调控制策略，使不同类型的发电单元可以根据作为公共信号的母线电压自动切换控制模式，实现“即插即用”，并通过储能发电单元高价售电、低价购电，达到降低系统的运行成本的目的。为进一步解决传统基于DBS协调控制导致的母线电压波动和线路阻抗导致的多台储能发电单元输出功率分配不合理问题，提出了一种基于离散一致性算法的独立运行直流微电网多源分布式协调控制策略，最后依托天津大学直流微电网实验平台对所提协调控制策略进行验证。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外直流微电网研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 直流微电网建模及控制体系研究

2.1 引言

2.2 光伏发电单元建模及分析

2.3储能发电单元建模及分析

2.4 DC-AC变流器建模分析

2.5 直流微电网拓扑结构与控制体系研究

2.6 本章小结

第3章 考虑需求侧响应的直流微电网多源分布式协调控制方法

3.1 引言

3.2系统的控制目标与运行模式

3.3 直流微电网协调控制方法实现

3.4 仿真验证

3.5 本章小结

第4章 基于离散一致性的直流微电网多源分布式协调控制策略

4.1 引言

4.2 一致性算法研究

4.3 分布式协调控制策略

4.4 实验验证

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢