海岛微电网分层控制研究及智能终端设计

摘要

在国家重视海洋战略，大力发展海洋和海岛经济的背景下，海岛电网的建设具有很重要的实际意义。但由于海岛独特的地理条件，传统电网技术无法适应海岛电网的快速发展要求。新兴的微电网技术结合分布式电力控制和现代信息技术，以其在新能源利用率、可靠控制和环境友好方面的优势，逐渐成为了实现海岛地区供电的重要途径。海岛微电网融合多种发电形式，具有结构和控制上的复杂性，如何实现其稳定可靠运行具有很高的研究价值
　　本文首先分析对比了海岛微电网现有的控制策略，并对三层结构的分层控制方法进行了深入的研究，结合仿真结果说明了分层控制在系统稳定和可靠控制上的优势。为了解决分层控制实现过程对通信、实时监测和本地保护的需求，本文设计并实现了海岛微电网智能终端。智能终端以双MCU为控制核心，扩展出通信、监测等多种功能，并通过移植FreeRTOS操作系统实现对这些功能任务的协调调度。智能终端通信模块包含多种通信接口，从软硬件及通信协议上实现了微电网底层单元和中央控制器间的可靠通信连接;在线监测模块能够完成微电网运行状态信息的采集及电能质量计量任务;此外，智能终端还具备一定的保护和控制功能。经微电网实际控制实验验证，智能终端各项功能均能够满足海岛微电网控制要求。

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 微电网技术概述

1．3 海岛微电网国内外研究现状

1．4 微电网控制策略研究现状

1．5 本文的主要工作

2 海岛微电网分层控制策略研究

2．1 微电网分层控制系统结构

2．2 微电网分层控制模型分析

2．3 微电网分层控制仿真

2．4 本章小结

3 微电网智能终端功能设计

3．1 智能终端功能需求分析

3．2 智能终端总体设计

3．3 功能模块详细设计

3．4 本章小结

4 基于智能终端的通信系统实现

4．1 海岛微电网对通信系统的要求

4．2 通信系统建设总体方案

4．3 智能终端通信模块的实现

4．5 通信延迟实验

4．5 本章小结

5 智能终端的在线监测功能实现

5．1 智能终端的在线监测任务

5．2 电能质量计量方法

5．3 智能终端监测功能的实现

5．4 在线监测功能实验结果

5．5 本章小结

6 总结与展望

参考文献

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