直流微电网协调控制策略及实验研究

《直流微电网协调控制策略及实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目直流微电网协调控制策略及实验研究学科专业电力电子与电力传动学号201521080308作者姓名林成嘉指导教师许亮峰教授分类号密级注1UDC学位论文直流微电网协调控制策略及实验研究（题名和副题名）林成嘉（作者姓名）指导教师许亮峰教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电力电子与电力传动提交论文日期2018.03.28论文答辩日期2018.05.17学位授予单位和日期电子科技大学2018年06月答辩委员会主席评阅人

2、注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。CoordinatedControlStrategyandExperimentalResearchofDCMicrogridAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:PowerElectronicsandPowerDrivesAuthor:ChengjiaLinSupervisor:ProfessorXuLiangfengSchool:SchoolofMechanicalandElectricalEngineering.摘要

3、摘要随着目前我国电力能源的飞速发展，给群众带来更多的便利和支撑经济发展的同时，也面临着对其要求越来越复杂的挑战。另一方面，由于目前的全球坏境的迅速恶化，使得推进生态文明的呼声日益高涨。新能源发电由于其低碳环保、环境友好、灵活方便等优势迅速受到了广泛的关注，而随着目前电力电子技术器件工艺技术和控制技术的发展，使得其应用推广得到了进一步的保证。直流微电网系统输出电能质量的好坏将直接影响对于新能源的利用，而相关的控制算法是影响系统输出的关键因素之一。为此国内外的学者近年来研究了多种二次控制等补偿方式，而为此造成的拓扑复杂等问题又导致了运行不稳定、动态稳定性不足等现象，因此在使用中常常效果不佳使用

4、场景也收到诸多限制。关于直流微电网控制算法传统上采用的是下垂控制，本文在对直流变换器建立模型的基础上，对下垂控制的原理进行了分析和验证。其优点是控制简单、运行稳定，在小规模的情况下得到了良好的应用。但是当系统规模较大，其控制效果就迅速劣化，导致系统输出功率均分精度低、电压偏差大等电能质量问题，并且由于其电压的偏差是算法原理导致的固有特性，使得只能对控制结果进行补偿而不能从原理上根本性的解决该问题。本文在建立简化系统的基础上对下垂系数20-50之间的输出波形分析，在下垂系数50的条件下其电流仅0.03A偏差，但是电压的偏差达20.8%。硬件实验平台中的实验结果也是类似，在采用30的下垂系数得

5、到的输出电压跌落达到33.3%在上述的基础上，本文充分考虑直流微电网的特点的协调控制策略建模，详细分析和解释了该控制策略的原理，与传统下垂控制对比研究分析其优缺点，改进系统的补偿方式增加其拓扑的稳定性。该控制策略通过注入交流信号引入频率这一电参量，然后通过类似于同步发电机协调工作的原理，对负载的功率分配情况进行调整。实质上，该控制策略的核心就是通过将原来固定的电压设定值调整以适应不确定的线路阻抗值，使得输出功率得以均分。为了验证上述控制策略的实际工作效果，本文采用多种直流-直流变换器为核心搭建硬件实验平台。考虑实际的硬件调试和多种变换器的工作状态，设置多个开关以保证系统的稳定切换和运行。同

6、时，对系统的实际运行环境、工况都充分考虑对控制策略进行验证，使得整个直流微电网系统能够在各种工况下稳定运行且输出良好。实验中连续增加90%线性负载和100%的恒功率负载，电压偏差仅4.5%，电I摘要流偏差始终在0.1%以下。该控制策略对下垂控制进行的改进，使得变换器的在功率均分的前提下，依然能够保持电压的稳定，使得系统正常运行。关键词：直流微电网，下垂控制，协调策略，交流信号，DSPIIABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofelectricpowerinChina,itisfacingmoreandmoreseriouschallengestob

7、ringmoreconveniencetothepeopleandgivethenationaleconomysupport.Ontheotherhand,withtherapiddeteriorationofthecurrentglobalenvironment,thecallforecologicalcivilizationisbecomingincreasinglylouder.Thedevelopmentofne