基于居民可控负荷的微电网电压响应策略研究

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1、学校代号：10532学号：S11092098密级：公开湖南大学硕士学位论文基于居民可控负荷的微电网电压响应策略研究昱垣丝名壁驱箍!萱二苤教援埴菱望僮!电氢皇焦：垦王猩堂瞳童些名整!电氢王猩ResearchonVoltageResponseStrategyforMicrogridbasedonResidentControllableLoadbyDaiLiliB．E．(HunanUniversity)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering

2、ElectricalEngineeringGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCAOYijiaApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签前面劭储签嘞幻时日期：矽他年占月刁日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

3、学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密区(请在以上相应方框内打“4”)作者签名：萌导师签名：‘笺≥／历历B觏：≯i《年s只刁B日期：刀脾年岁月呷日基于居民温控负荷的微电网电压响应策略研究摘要微电网是由分布式发电、储能装置及负荷组成的小型自治发配电系统，它继承分布式发电优点的同时削弱其对电网的负面影响，具有高供电可靠性、灵活、经济、

4、环境友好等优点。然而微电网中一些微电源受自然环境影响大，输出功率具有显著的间歇性和随机性，易导致微电网电压波动(在孤岛运行时此影响甚大)。为此，通常配置一定容量的储能单元和无功补偿装置以维持系统的电压稳定，但此举措增加微电网的建设成本。居民可控负荷，如温控负荷，是热储能设备，可几分钟甚至高达几个小时储能能量。相对于发电侧资源，居民负荷荷较为分散，它们能够在几分钟甚至更短的时间内快速响应，弥补系统功率缺额，从而提高系统的电压稳定性。基于此，本文围绕居民可控负荷主动响应，提高微电网电压稳定性展开研究，具体工作如下：首先，本文概括了微电网的概念、基本结构及其控制技术，总结了国内外

5、微电网发展现状；探讨了微电网中电压与功率间的关系，归纳现阶段微电网为维持电压稳定所采取的策略：并分析了居民可控负荷在微电网的应用现状。其次，探讨分析居民可控负荷参与微电网电压响应的可行性。基于此，以冰箱、空调、空气能热水器这三种温控负荷的负荷特性为基础，提出了居民可控负荷主动、安全响应微电网电压的基本思路。该基本思路根据系统实时运行电压，调整其控制系统的触发温度[互，正]，间接短时切断／接入负荷，协助微电网安全稳定运行，提高电压稳定性。同时，详细分析了不同的微电网运行状况下，电压响应策略的响应容量。然后，对居民可控负荷进行精确建模，提出一种居民可控负荷聚合方法，并通过PSA

6、SP软件验证该聚合方法的有效性。基于该聚合模型，结合居民可控负荷响应微电网电压策略的基本原理，对响应策略进行设计和实现，仿真验证该响应策略设计的正确性。最后，采用MATLAB／simulink软件搭建微电网模型，设计多种的仿真场景对比有、无响应策略下微电网电压稳定性。仿真结果验证了本文所提响应策略的有效性及可行性。并对居民可控负荷参与微电网电压响应的应用进行探讨。关键词：微电网；电压稳定；需求响应；居民可控负荷：聚合；响应策略IIAbstractMicrogridisasmallautonomouspowerdistributionsystem，includingdistr

7、ibutedgeneration，energystoragedevicesandloads．Microgridtakestheadvantagesofdistributedgenerationwhileweakeningthenegativeeffectsofdistributedgenerationonthegrid，Microgridhastheadvantageofhighpowersupplyreliability，flexibility，economyandenvironmentallyfriendly．