光伏微网能量实时协调控制策略研究

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1、万方数据致谢从2011年被保送到能源研究所学习至今，已经匆匆走过了3年的时光。在自己的研究生生活即将结束之际，回顾往昔，在学习、研究和生活中无不凝聚着老师、同学和亲友的无私关怀和帮助。在此，论文完成之际，向帮助过我、关心过我和支持我的老师们和同学们表示由衷的感谢。首先一定要感谢我的导师茆美琴教授。在三年来的研究生生活当中，茆老师对我的成长和成熟付出了大量的心血。茆老师崇高的师风师德、踏实的学风、勤恳的工作习惯、对学生负责任的态度、严谨的逻辑分析能力深深地感动着我。茆老师是我的学术良师和人生榜样，在今后的工作中我将通过努力工作、连创佳绩来回报她

2、不倦的教诲回报她的孜孜教诲。在此谨向辛勤培养我的茆老师致以崇高的敬意和衷心的感谢，也在此衷心祝愿茆老师身体健康、万事如意!我还要感谢能源研究所的苏建徽老师和张国荣老师。苏老师有着渊博的的学术知识和宽厚的师长之风，是我学而不尽的良师。张老师更像是我的兄长，感觉和他特别亲切，聆听他的教诲如沐春风，他带给我们亲人般的关怀，在异地他乡感受到家的温暖。张老师的谆谆教导将是我享用不尽的财富。另外，还要感谢能源所的汪海宁老师、杜燕老师、杜雪芳老师、张健老师、陈林老师和刘宁老师等多位老师给予的指导和帮助。平时在工作中遇到问题时，或是需要借一些非常急需的器材都

3、能得到他们满意的答复，也感谢他们在实验过程中提出的宝贵的意见。感谢给予我帮助，陪伴我学习的同学和好友，三年时光虽然短暂，但充满了美好的回忆，在朝夕相处和相互帮助中，留下了美好的回忆，结下了深厚的友谊。他们是：刘越凡、赵永超、金鹏、陈士龙、高东辉、张桓、陈刘伟、陈华忠、张阳以及11级全体同学。在此衷心的祝愿他们工作顺利，前程似锦。还要感谢我下一届同一课题组的同学们，他们也给予我很大的帮助，他们是董颖、董政、丁勇、陈赋、梅峰明、刘洋等。最后还要感谢生我养我、培育我的父母和家人，他们给予我的鼓励和帮助是我前进的莫大动力，我的点滴收获都凝聚着家人的心

4、血。作者：黄辉2014年4月于能源所II万方数据摘要将光伏发电系统和其他形式的微电源集成为光伏微网系统，通过配置能量管理系统(EMS)，能够实现自我控制、保护和管理，同时可提高可再生能源转化利用效率，改善电能质量。实时控制是能量管理系统的重要组成部分，在保证微网稳定运行和并网/离网模式无缝切换等控制过程中，都起着关键作用。本文针对包含混合储能的光伏微网系统，对微电网实时能量协调控制策略展开了研究，主要工作有以下几个方面：(1)针对由光伏-蓄电池-超级电容组成的光伏微电网系统，对各微源进行了数学建模并提出其各自在并/离网模式下的控制策略。根据蓄

5、电池和超级电容各自特点，通过低通滤波功率分解法，由蓄电池吸收负载和光伏单元输出功率中低频波动功率分量，超级电容吸收剩下的高频波动功率分量，两者的协调分工达到实时跟踪负载变化、平抑光伏输出功率波动目的。(2)提出了一种基于本地控制和微网中央控制的两层分层控制模型和二次在线优化调度的微电网实时能量协调控制策略。为实现本地层能量实时调度，提出了该微电网在并网模式、离网模式、并/离网模式切换时的实时调度策略。利用根轨迹法对逆变器控制器参数进行了优化，并分六种微网运行情形进行仿真验证了实时能量协调控制策略的有效性。(3)提出光伏微电网二次在线优化调度算

6、法。通过对微网交流母线频率采样根据下垂特性公式实时计算出总功率调度指令，依据目标函数和约束条件采用遗传算法，向本地层各单元实时动态分配功率实现实时能量平衡。最后在光伏、蓄电池、电子负载组成的微网实验平台上进行了本地层一次控制及中央层二次调频控制的能量协调控制实验，实验结果达到预期目标。关键词：光伏微网；分层控制；实时能量控制；根轨迹法；二次在线优化调度III万方数据ABSTRACTThephotovoltaicmicrogridsystem,integratedwithphotovoltaicpowergenerationunitandoth

7、erformsofmicro-powersources,andthroughtheconfigurationofenergymanagementsystems,canachieveself-control,protectionandmanagement,increasetheconversionefficiencyofrenewableenergyandimprovepowerqualitysimultaneously.Andreal-timeenergycontrolisanimportantpartoftheenergymanagemen

8、tsystem,itcanensuremicrogridsmoothandstableswitchingbetweengrid-connectedmodeandis