含分布式发电的微电网并网的电压稳定性-分析

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1、含分布式发电的微电网并网的电压稳定性2．3．4负荷模型和特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．222．4微电网的控制方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯232．4．1P／Q控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯232．4．2U／f控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．242．4．3调差率(Droop)控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．252．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26第3章微电网并网的电压稳定性分析⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．1微电网的潮流分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．1．1微电网在潮流计算中的节点类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．1．2Zbus算法在微电网中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一293．1．3算例分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一313．2微电网静态电压稳定性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．343．2．1微电网静态电压稳定分析模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．2．2静态电压稳定性分析指标计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯353．2．3算例分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一373．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．39第4章微电网并网的电压控制策略及暂态电压稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．1微电网的电压稳定性控制方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．2微电网暂态电压稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一414．2．1微电网暂态电压稳定性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯414．2．2微电网系统的暂态仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯424．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48第5章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一51附录AIEEE33节点系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55附录BIEEE9节点系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．56附录C研究生期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58硕士学位论文摘要随着电力需

5、求的不断增长以及对清洁能源的大面积开发使用，分布式发电开始被积极地利用于现有的传统电网。分布式电源(DG)的接入有效的改善了电网峰谷性能，提高供电可靠性，但其单机接入成本较高，难以控制。微电网通过将DG进行系统化管理，来充分发挥DG单元的能效作用，并且降低DG单元对电网的不利影响。由于微电网的特点决定了微电网电压稳定情况的复杂性，难以以传统的统一调度和判断方法来进行控制。为此，本文基于微电网的并网运行状态来对微电网的电压稳定性进行分析和研究。，对微电网进行电压稳定性分析的基础是建立微电网的模型，其中包括由风力发电机、光伏发电单元、微型燃气轮

6、机和燃料电池等由DG构成的微电源，以及与微电源相关的变换器接VI模型、储能装置和负荷等。对微电网的电压稳定性分析分为静态电压稳定分析与暂态电压稳定分析两部分：基于微电网的模型，需要通过有效的方法对微电网进行潮流计算并建立对微电网静态电压稳定性分析的模型，以此来对微电网进行静态电压稳定性分析；对微电网并阀的暂态电压稳定分析需要通过利用仿真软件来进行。本文的主要研究工作有：基于微电网的模型以及控制方式，通过改进的Zbus算法对微电网进行潮流计算，然后使用免疫算法对微电网的静态稳定裕度进行计算；通过对不同类型及数量的微电源接入时的电压稳定裕度来分

7、析不同类型的微电源单一或共同作用对微电网静念电压稳定裕度的影响；本文最后着重对微电网并网的暂念电压稳定性进行了分析，采用仿真软件分析微电网运行模式切换情况下以及感应电机空载运行情况下微电网的暂态电压稳定性。最后仿真结果表明了在PQ控制及调差率控制下微电网运行模式切换对电压稳定性影响不大，负荷突增对微电网并网的电压稳定性具有一定的影响，需要有更加完善的整体控制方式和较好的电压控制策略来进一步维持微电网并网的电压稳定性。关键字：分布式发电；微电网；潮流计算；静态电压稳定裕度；暂态电压稳定含分布式发电的微电网并网的电压稳定性分析AbstractW

8、ithsustainabledevelopmentofpowerdemandandthemassuseofcleanenergy，thetraditionalpowergridh