微电网运行特性及保护控制设备闭环测试平台研究

摘要

微电网将微型电源、储能设备、负荷以及控制与保护装置整合在一起，形成一个单一可控的配电网单元。由于微电网系统中包括大量的电力电子设备，控制方式复杂，掌握其运行特性和故障特性是保证微电网正常运行及控制的基础。
　　本文在实时数字仿真器(Real Time Digital Simulator，RTDS)上搭建了微电网的数字仿真平台，实现对分布式电源和微电网运行及控制的全面、深入的分析和仿真。本文的研究内容及成果如下：
　　（1）介绍了微电源的RTDS模型，包括恒速恒频风力发电模型、双馈式变速恒频风力发电模型、直驱永磁式变速恒频风力发电模型、光伏发电模型、蓄电池储能模型、超级电容储能模型，为微电网仿真研究提供了基础。
　　（2）在对微电源基本控制方法和微电网运行控制策略进行深入分析的基础上，搭建基于RTDS平台的微电网仿真模型。研究微电网在并网、孤网运行模式及其相互切换的动态运行特性。采用实际的微电网参数对中新天津生态城进行仿真，对实际运行波形与仿真波形进行对比分析，在验证得到正确的模型后，针对发现的问题，通过仿真确定系统的合理参数，为真实系统参数设置和控制策略提供指导。
　　（3）建立微电网的仿真模型，分析并网和孤岛两种运行模式下，微电网的故障特性及对配电网保护的影响。采用真实设备及仿真模型相结合的方法，搭建微电网并网保护控制装置闭环测试平台，仿真模拟微电网系统输入输出及运行特性，开展微电网并网控制器的测试试验。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究的主要内容

第二章 微电网模型

2.1微电源模型

2.2微电网储能元件模型

2.3本章小结

第三章 微电网运行特性分析及案例分析

3.1微电源基本控制方法

3.2微电网运行控制策略

3.3微电网运行方式

3.4中新天津生态城微电网运行案例分析

3.5本章小结

第四章 微电网并网保护控制设备的闭环测试平台

4.1微电网故障特性

4.2 微电网保护策略

4.3并网保护控制设备测试平台

4.4并网保护控制设备测试实例

4.5本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

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