含風電微電網(wǎng)孤島運行控制與優(yōu)化.pdf

1、在環(huán)境污染、能源危機等多方面的壓力下，包含風能、太陽能等可再生能源的分布式發(fā)電成為電氣領域的一個研究熱點。分布式電源(DG)、儲能裝置以及負荷按照一定的拓撲結構可組成微電網(wǎng)，因此微電網(wǎng)的發(fā)展是實現(xiàn)分布式電源大規(guī)模應用的關鍵。微電網(wǎng)有并網(wǎng)運行和孤島運行兩種模式，能夠為大電網(wǎng)提供補充，提高區(qū)域供電可靠性和電能質量。
　　本文以包含風力發(fā)電的微電網(wǎng)為研究對象，對其孤島運行采用下垂控制策略出現(xiàn)的問題進行了詳細研究。針對微電網(wǎng)中線路阻抗不匹

2、配造成的無功功率不合理分配，提出了一種基于PARK變換的線路阻抗辨識新方法，對線路阻抗值進行了在線辨識，并用得到的線路阻抗值對無功功率下垂系數(shù)進行了修正。通過仿真和搭建的實驗平臺，驗證了所提出方法的有效性和可行性。同時，為了分析下垂系數(shù)變化時系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建立了微電網(wǎng)小信號模型，并通過求解系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的特征值，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。其次，針對上述提到無功功率不合理分配問題，提出了一種基于線路壓降補償?shù)母倪M下垂控制。這種控制策略在傳統(tǒng)下垂控制基

3、礎上加入線路壓降補償，通過平移下垂特性曲線，保證各分布式電源輸出電壓一致，實現(xiàn)無功功率的精確分配。此外，由于下垂控制存在穩(wěn)態(tài)誤差，因此在一次控制的基礎上加入了二次控制，使得微電網(wǎng)電壓、頻率能夠恢復至允許的范圍內。再次，針對微電網(wǎng)中風電-儲能系統(tǒng)的協(xié)調控制，設計了一種基于直流母線電壓自適應調節(jié)的改進下垂控制。在風能或負載變化時，通過動態(tài)平移下垂特性曲線，實現(xiàn)最大程度地利用風電，波動引起的功率差額則由儲能系統(tǒng)進行補償。最后，針對三相負荷不對