基于pscad的直流微电网建模及控制策略研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位、论文基于PSCAD的直流微电网建模及控制策略研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：胡墨擎王安娜教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学电力系统及其自动化．2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：王大志王大志、自保东东北大学2014年6月万方数据AThesisinElectricPowerSystemandAutomationTheModelofDCMicro．．GridBasedonPSCADandtheResearchofItsControlStrategy

2、ByHuMoqingSupervisor：ProfessorWangAnnaNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性l声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：翻芬孳日期：夕一／￡，争石回≯弓14学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关

3、部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年回学位论文作者签名：爿墨学签字日期：z。脚午∥研杉魂导师签名：乡·卑-／}邵签字目期：纠蟒彳舛I≯岁日万方数据东北大学硕士论文摘要基于PSCAD的直流微电网建模及控制策略研究摘要当今世界由于环境严重污染、能源日益紧缺等危机日益凸显，传统大电网的发展将面临着许多问题。在这种情况下，分布式电源以一种清洁可再生能源的形式成为未来电力系统发展的重要推动力。除了具备保护环境和可再生的优势之

4、外，分布式能源还可以就地消耗电能、节省输变电费用，但分布式电源的随机波动性大、可控性差、单机接入成本高，这些缺陷制约了分布式电源的发展，限制了分布式电源对大电网的高渗透率，严重影响了分布式电源的效能发挥。微电网的引入，为解决分布式电源与大电网之间的矛盾提供了新的方法。微电网的形式主要分为交流微电网和直流微电网，直流微电网以其控制简单、损耗较小等优势成为了现今研究的焦点，因此本文以直流微电网作为研究对象。本文研究了多种分布式电源和储能装置的原理，综合分析了各自的性能特点和控制方法，依据数学模型在PSCAD电力系统仿真平台上分别建立了光伏发电系统模型、直驱永磁风机发电系统模型、铅酸

5、蓄电池储能模型和交流大电网模型。通过直流母线将各电源模型与系统负荷连接在一起，构成直流微电网模型。为验证微电网系统模型的稳定性，对光伏发电系统模型、直驱永磁风机发电系统模型、铅酸蓄电池储能模型和交流大电网模型进行状态空间建模。根据微网系统模型的组成结构，将各状态空间方程联立成微分方程组，应用李雅普诺夫稳定性分析法分析了系统的稳定性。针对当前直流微电网控制中存在的一些缺陷，提出了一种基于预测的直流微电网控制策略，将控制策略应用于所建立的直流微电网模型中，设计了可以测试该控制策略有效性的情境。通过开启预测和关闭预测时母线电压波动的对比仿真实验，验证了该控制策略在并网运行转换为孤岛运

6、行、有较大光照强度变化、有较大负荷接入或切除时，具有预测和平缓直流母线电压波动的功能。关键词：分布式电源建模：直流微电网；PSCAD；稳定性分析；控制策略万方数据东北大学硕士论文目录独创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IIAbstract⋯⋯．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，⋯．．．．．⋯．⋯⋯．．．．．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯III第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1课题研究背景及意义

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2微电网国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1国外微电网研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21．2．2国内微电网研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．3微电网的发展前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51．4发展直流微电网的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯61．5本文主要研究内容及所做的工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯