不可靠局部通信条件下led灯参和微电网调频的-研究

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1、摘要微电网凭借先进、灵活的控制方式，在实现可再生能源发电安全友好接入电力系统方面具有重要作用。微电网运行在孤岛模式时，需借助于内部微电源维持其功率的平衡。而由于微电网中分布式发电单元风能、太阳能等可再生能源发电有功出力的波动性，造成孤岛模式下微电网频率频繁波动。LED灯具有潜在容量大、用电功率与光通量之间呈非线性关系、功率调节速度快等优点，因此，LED灯作为可控负荷参与微电网调频具有技术可行性和理论价值。单个LED灯可调节的功率相对于微电网系统容量而言很微弱，LED灯参与微电网调频是通过控制大量LED灯用电功率实现的。为了确保大量LED灯准确获取

2、微电网的控制信号，在带时滞和噪声的不可靠局部通信条件下，提出一种分布式信号协同获取方法，仅借助于安装在配电变电站的信号测量装置，通过相邻对象之间的局部通信和信号交互，实现所有LED灯对微电网信号的一致性获取。通过SIMULINK仿真实验，验证了该方法可以滤除高频噪声；并且，在通信时滞小于一定值时，可以实现所有LED灯对控制信号的一致性、鲁棒获取。该分布式信号获取方法可大幅降低LED灯信号测量和通信投资成本，使LED灯参与微电网调频具有经济上可行性。进一步根据LED灯驱动电路的功率调节原理，考虑光通量和用电功率之间的非线性关系，设计了LED灯用电功

3、率随微电网频率变化的动态模型，并耦合分布式信号获取动态方程，提出LED灯参与下的微电网频率控制方法。通过系统仿真，验证了LED灯参与微电网调频明显降低了微电网频率波动的范围，缩短了微电网频率恢复的时间。为了实现LED灯参与微电网调频，需要克服大量LED灯控制信号获取和参与微电网调频功率控制的难题。因此，本文研发了分布式频率协同获取方法和LED灯参与下的微电网调频控制方法，使LED灯具有参与微电网调频的特性。LED灯参与微电网调频可利用LED灯独特的光电特性，平抑可再生能源发电的波动性，从而增强微电网消纳可再生能源的能力。关键词：微电网；孤岛模式；

4、LED灯；分布式信号获取；调频I万方数据ABSTRACTMicrogridplaysanimportantroleinrealizingthatdistributedgenerationconnectstothepowersystemsafelyandfriendly.Whenmicrogridoperatesinislandmode,itneedstomaintainpowerbalancedependingonthemicrosource.Duetothepoweroutputfluctuationofrenewableenergysucha

5、swindandsolargenerator,itwillleadtofrequencyfluctuationofmicrogrid.LEDlamphastheadvantagesofhugepotentialcapacity,nonlinearrelationshipbetweenelectricpowerandluminousflu,andfastspeedofpoweradjustment,therefore,LEDlampparticipatesinfrequencymodulationofmicrogridascontrollablel

6、oadistechnicalfeasible,andithastheoreticalvalue.TheadjustablepowerforsingleLEDlampisveryweakcomparingtocapacityofmicrogrid.LEDlampparticipatinginfrequencymodulationofmicrogridisachievedbycontrollingpowerofalargenumberofLEDlamps.Inordertoacquirethesignalaccurately,adistributed

7、signalacquisitionapproachisproposedbasedonunreliablecommunicationwithcommunicationdelayandnoise.Signalmeasuringdevicesareperformedonlyatdistributionsubstations,andlocalcommunicationbetweenneighborscanfacilitateconsistentandaccurateacquisitionofsignalsforallLEDlamps.ThroughSIM

8、ULINKsimulationexperiment,itverifiesthatthemethodcanfilterhighfreque