直流微电网能量优化控制研究

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1、国内图书分类号：TM464国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文年级201姓名．睦文婷申请学位级别王堂亟±专业电左丕统拯基自动丝指导老师陵维苤塾握二零一四年五月密级：公开ClassifiedIndex：TM464U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONENERGYOPTIMIZATIONCONTROLOFDCMICRO．GRIDGrade：2011Candidate：LuWentingAcademicDegreeAppliedfo

2、r：MasterSpeciality：PowerSystemandItsAutomationSupervisor：Prof．ChenWeirongMay．2014西南交通大学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。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密团，使用本授权书。

3、(请在以上方框内打“4”)学位敝储虢动冯舯挪躲日期：加f钐．D5．fj7仍币≮日强：伽，巾j㈠了西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作如下：1、基于风力发电、光伏电池的Matlab仿真模型，实现了风力发电、光伏发电的最大功率跟随。基于蓄电池充放电Matlab仿真模型，仿真验证双向DC／DC变换器充放电控制策略的有效性2、提出一种基于功率预测的变步长扰动最大功率点跟踪法，通过仿真验证其有效性。3、提出了一种直流母线能量的优化利用方法，通过协调控制各微源工作在最大功率点跟踪模式或母线电压跟踪模式来提高母

4、线能量利用效率，以风光联合发电系统为例进行了仿真验证，并与各微源独立进行最大功率点跟踪对比，验证了该方法的有效性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：劢确力ot钐．03．f’西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要最近几年，世界范围内连续发生了几次造成重大影响的停电事故，这充

5、分地暴露了大电网的脆弱性。分布式发电(DistributedGeneration，DG)的种种优势使其得以成为电力系统的发展趋势之一，但它还存在许多问题，如单机接入成本较高、控制难度较大等。为了减小DG对大电网的冲击，需要在使用时对DG进行限制或隔离等处理，因此DG效能的充分发挥受到了严重的限制。研究人员提出了微电网这一概念，希望以此来协调大电网与DG之间的冲突、充分利用DG。微电网通过将微电源、负荷、储能设备和控制装置整合起来，形成可控、独立的供电系统，充分利用系统中的DG，其运行模式灵活，但控制策略上有较高要求。微电网具有双重作用

6、，对大型电力网络来说，它被当做一个以数秒速度响应外部网络能量需求的可控单元；另一方面，从用户角度来说，微电网可以满足不同用户对电能的特殊需求，提供多样化的电能。本文研究了DG最大功率点跟踪、蓄电池双向DC／DC变换器控制以及直流母线能量优化控制三个方面。主要工作有：1、基于风力发电Matlab仿真模型，分析了风力发电机的输出特性，并采用占空比扰动法实现了风力发电的最大功率跟随。2、基于光伏电池Matlab仿真模型，仿真验证该模型可以准确地模拟光伏电池的输出特性。提出一种基于功率预测的变步长扰动最大功率点跟踪方法，并仿真验证其有效性。3

7、、基于蓄电池充放电Matlab仿真模型，仿真验证双向DC／DC变换器充放电控制策略。4、提出了一种直流母线能量的优化利用方法，通过协调控制各微源工作在最大功率点跟踪模式或母线电压跟踪模式来提高母线能量利用效率，以风光联合发电系统为例进行了仿真验证，并与各微源独立进行最大功率点跟踪对比，验证了该方法的有效性。关键词：直流微电网；最大功率点跟踪；母线能量优化控制AbstractWorldwidelyspeaking，successiveaccidentsoflargeareablackoutoccurredinrecentyears，wh

8、ichfullyexposedthefragilityoflargepowersystem。Distributedenergy(DistributedGeneration，DG)hasgotmuchattentionfr