微网建模与储能装置辅助运行控制策略研究

摘要

全球能源危机的挑战,促进了新能源发电技术的发展,但其波动性和间歇性会对电网造成冲击;现代电网向着大机组、高电压、大电网的方向发展,使电网的安全和可靠显得更为重要。微网是一种新型供电模式,不仅可以有效提高供电可靠性,包含储能装置的微网还能有效降低新能源发电的波动对电网的影响。如何利用储能装置辅助微网运行成为新的亟需解决的问题。
　　本文首先阐述了微型燃气轮机发电系统的结构和工作原理,详细介绍了其各部分的数学模型,并在PSCAD/EMTDC软件中搭建了微型燃气轮机发电系统的整体模型,并网时其逆变器采用PQ控制,孤网时其逆变器采用V/f控制,通过改变其逆变器的控制策略实现其并网运行与孤网运行,然后仿真验证所建模型的有效性。
　　光伏和风电是目前发展较为成熟的新能源发电方法,而全钒液流电池作为一种绿色环保的大容量储能装置具有广阔的应用发展前景。介绍了光伏发电系统、风力发电系统和液流电池的技术特点、工作原理以及数学模型,并在PSCAD/EMTDC软件中搭建了包含微型燃气轮机发电系统、光伏发电系统、风力发电系统和液流电池的微网模型。通过并网仿真和孤网仿真研究了无储能微网的运行与控制中存在的问题。
　　介绍了微网运行控制中需要满足的约束条件,以之为基础确立了微网并网运行和孤网运行中分别应遵循的控制原则,如并网时应充分利用新能源发电,孤网时则应以维持微网稳定运行为目标。根据该原则分别制定了微网并网运行与孤网运行的控制策略,并通过仿真的方式验证了控制策略的有效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1课题的背景和意义

1.2微网的建模

1.3微网的运行与控制

1.4储能辅助微网运行控制的作用

1.5本文主要工作及内容安排

2 微型燃气轮机发电系统建模

2.1概述

2.2微型燃气轮机发电系统结构和工作原理

2.3微型燃气轮机发电系统数学模型

2.4微型燃气轮机发电系统仿真分析

2.5本章小结

3 微网系统建模

3.1概述

3.2微网结构

3.3光伏发电系统模型

3.4风力发电系统模型

3.5液流电池模型

3.6无储能微网模型仿真分析

3.7本章小结

4 储能装置辅助微网运行控制策略的研究

4.1概述

4.2微网运行控制约束条件

4.3分布式电源运行控制原则

4.4储能装置辅助微网并网运行的控制策略

4.5储能装置辅助微网孤网运行的控制策略

4.6本章小结

5 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

致谢

参考文献