改善微电网电能质量的储能多目标控制策略研究

摘要

微网的提出是在分布式发电的基础上加入负荷、储能装置及控制装置，其对外是一个整体，通过一个公共连接点和大电网相连。为了使得微电网的运行效率得到保证，将微电网中的电能质量提高到一个较为稳定的程度，对微电网中的电能质量的稳定控制展开研究。微电网和大电网的区别之处在于微电网内含有大量的微型电源端口，端口中使用了电力电子电流变换器。在这种结构的基础上提出利用相应的控制方法对微电网的电能质量进行控制，在微电网中对微型电源端口的电流变换器进行多方面控制，通过使用与之相匹配的控制方法对端口电压和电流进行控制来促成对电能质量的综合控制。本文将微电网作为主要研究课题，对微电网内部的电能进行综合控制，包括了电池储能系统接口电流变换器的电能综合控制方法和利用能量储存系统对微电源接口处的电流变换器处的电能质量整定功能的多选择控制方法。
　　储能技术很好地解决了电能质量供需不平衡问题，在微电网技术中，储能技术实现了微电网的“黑启动”、电能质量调节、微电网的系统稳定性等。通过对三种微电网PQ控制方法的研究和对比可以得出若想提高微电网的运行稳定性可以运用P/Q控制方法对电流和功率进行耦合分离，通过这种方法来分析导致微电网电压不稳定的因素。
　　若要抵消微电网谐波畸变的扰动和电压不平衡，使用基于双二阶广义积分器的软件锁相环的方法将微电网中电压基波的正序和负序分量进行分离，从对参考电流进行计算，并检测出所需补偿的电流量。电能储存系统利用剩余容量通过电流变换器对电能质量进行补偿控制，开发出一种能够主动对电能质量进行调控的电能储存微电网变流器多选择控制方法。这种控制方法可以利用电能储存系统抑制微电网中功率波形的不稳定振动，并通过使用所有频段补偿控制方法对不平衡的电压、无功功率波形和谐波的畸变进行所有频段的完全补偿，在对特定频率选择性补偿的时候采用以比例矢量积分的控制方法对不平衡的电压、无功功率波形和谐波的畸变的特定频率进行整定。这两种多选择控制方法能够有效地利用能量储存装置，减少了微网的不稳定性，降低了微电网对大电网的扰动。

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第一章 绪论

1.1课题的研究背景和意义

1.2微电网的定义及结构

1.3微电网运行方式和控制方法

1.4 微网电能质量主动控制

1.5本章小结

第二章 微电网结构与控制及电能质量影响分析

2.1引言

2.2微电网的结构和控制方法

2.3改进前后的控制策略

2.4本章小结

第三章 改善微电网电能质量的多选择控制

3.1引言

3.2微网储能多功能变流器系统结构

3.3多选择控制参考电流合成方法

3.4储能变流器全补偿多选择控制

第四章 储能变流器分频补偿多选择控制

4.1引言

4.2本章小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2未来工作展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢