独立直流分布式多光伏发电系统控制技术研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目独立直流分布式多光伏发电系统控制技术研究作者姓名于民柱学科专业电力电子与电力传动指导教师郑颖楠教授2015年5月中图分类号：TM615学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文独立直流分布式多光伏发电系统控制技术研究硕士研究生：于民柱导师：郑颖楠教授申请学位：工学硕士学科专业：电力电子与电力传动所属学院：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinPowerElectronicsandPowerDrivesRESEARCHONCONTROLSTRATEGYOF

2、STAND-ALONEDCDISTRIBUTEDSYSTEMWITHMULTI-PHOTOVOLTAICMODULESbyMinzhuYuSupervisor:ProfessorYingnanZhengYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《独立直流分布式多光伏发电系统控制技术研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由

3、本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《独立直流分布式多光伏发电系统控制技术研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘

4、要摘要能源危机和环境问题已经成为当今世界必须面对和解决的严重问题。为实现人类社会的可持续发展，以太阳能光伏发电为基础的分布式发电得到了较快的发展。针对分布式光伏发电系统特征，对各个发电单元实现协调控制和优化运行以推进光伏发电系统的工程化、实用化进程具有重要的理论意义和实际意义。本文以基于光伏发电的直流分布式发电系统为研究对象，在系统结构、系统协调控制策略、分布式多光伏单元优化控制策略和分布式蓄电池储能单元优化控制策略四个方面进行了深入研究。首先通过对现有光伏发电系统的结构研究，给出一种由分布式多光伏单元、分布式蓄电池储能系统及本地负载构成的独立直流分布式多光伏发电系统，系统结构的优势

5、在于可以通过局部地区间能量的交换来解决局部地区能量过剩和不足问题。然后对分布式发电系统协调控制策略进行了详细研究，采用基于直流母线电压变化量的电压分层协调控制策略实现了独立直流分布式多光伏发电系统中各个发电单元的协调控制，保证了系统在不同工况下都能安全稳定运行。其次，对不同局部地区多光伏单元的调度策略进行了研究，给出多光伏单元同步调度和分步调度概念。针对多光伏单元的分步调度，提出一种基于EIM+DBS的光伏接口变换器分步调度控制方法。此外，对分布式蓄电池储能系统优化控制策略进行了研究，提出了公共负载系统和分布式负载系统的概念并对两种系统各自特点进行了研究。将减小系统网损作为分布式蓄电

6、池储能系统的优化控制目标，分析了传统下垂控制在减小系统网损方面的原理。同时针对分布式蓄电池储能单元剩余容量(SOC)不平衡问题，提出一种基于蓄电池端电压的改进下垂控制方法以缓解分布式蓄电池储能系统的SOC不平衡程度。在每章节末对理论分析进行了基于MATLAB/Simulink环境的仿真验证。文章最后，搭建了包含两组光伏单元的实验平台并对系统软硬件进行了设计，对光伏单元控制策略进行了实验验证。关键词：分布式光伏发电；系统结构；协调控制策略；优化控制-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractEnergycrisisandenvironmentalproblemshavebecomea

7、seriousproblemwhichmustbefacedandsolvedintheworldtoday.Inordertorealizethesustainabledevelopmentofourhumanbeings,thesolarphotovoltaicbaseddistributedpowergenerationtechnologyhasbeenrapidlydeveloped.Promotingtheengineeringandpracti