含储能系统的微电网无缝切换技术应用研究

摘要

微电网的出现，解决了传统电网诸多弊端和新能源接入电网困难的问题，但同时也带来了微电网与大电网之间并网运行以及解列运行的问题，因此微电网的并网模式与孤岛模式之间的切换成为近年来研究的热点。随着新能源项目的增多，各种微电网项目和储能电站项目的开展，从微电网有缝模式切换，再到主动式的无缝切换，以及技术难度较高的被动式无缝切换技术越来越受学者的关注及研究，并且微电网对其并网模式和孤岛模式的切换技术要求也就越来越高，无缝切换技术的实现满足了微电网并网模式和孤岛模式切换的技术要求，解决了微网内敏感负荷的不间断供电、与大电网互补、用户供电可靠性等问题。
　　本文提出了一种利用储能系统的无缝切换技术来实现微电网无缝切换功能的方案。通过研究并改进储能变流器的控制策略、下垂控制技术以及微网内多机运行策略，提出了基于储能变流器的无缝切换控制的微电网控制策略，利用RTDS仿真软件建立微电网仿真模型，依据提出的控制策略对微电网的模式切换进行仿真，验证了控制策略的正确性，仿真通过后，也相继得到现场工程的验证，通过实际工程应用的情况分析，此研究方案的无缝切换成功率高，采用此控制策略的微电网运行稳定可靠，能实现微电网的不间断供电，试验及工程应用均达到了预期的效果，此方案中储能系统的无缝切换控制模式扩展性强，不仅仅应用与微电网模式，同样也可推广到大电网下的储能电站。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景和意义

1．2 微电网的定义和特点

1．2．1 微电网的定义

1．2．2 微电网的特点

1．3 国内外研究现状分析

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 本文的主要工作

第二章 微电网模式切换技术综述

2．1 模式切换技术概述

2．2 模式切换相关技术

2．2．1 有缝切换控制技术

2．2．2 无缝切换控制技术

2．2．3 微网内变流器建模

2．3 本章小结

第三章 微电网储能控制技术的无缝切换性能分析

3．1 储能系统架构

3．2 储能变流器控制策略研究

3．2．1 并网模式控制策略

3．2．2 离网模式控制策略

3．3 下垂控制

3．3．1 下垂控制基本原理

3．3．2 储能变流器的下垂控制

3．4 多机并联控制技术

3．4．1 集中控制

3．4．2 主从控制

3．4．3 对等控制

3．5 无缝切换性能分析

3．6 小结

第四章 微电网无缝切换策略研究

4．1 无缝切换技术综述

4．2 基于下垂控制技术的主动式无缝切换设计策略

4．2．1 并网模式转离网模式

4．2．2 离网模式转并网模式

4．3 基于下垂控制技术的被动式无缝切换设计策略

4．4 无缝切换策略仿真建模

4．4．1 主动式无缝切换仿真建模

4．4．2 被动式无缝切换仿真建模

4．5 策略仿真实验分析

4．5．1 主动式无缝切换仿真结果与分析

4．5．1 被动式无缝切换仿真结果与分析

4．6 无缝切换模式对比

4．7 小结

第五章 微电网无缝切换策略工程验证

5．1 主动式无缝切换策略工程验证

5．1．1 工程应用场景分析

5．1．2 主动式并离网切换策略工程设计

5．1．3 主动并离网切换策略工程试验

5．2 被动式无缝切换策略工程验证

5．2．1 工程应用场景分析

5．2．2 被动式并离网切换策略工程设计

5．2．3 被动并离网切换策略工程试验

5．3 小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

作者简介