孤岛微电网潮流计算

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1、学校代号10532学号S1209W221分类号TM727密级公开工程硕士学位论文孤岛微电网潮流计算学位申请人姓名刘玲培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称曹一家教授张红先高工学科专业电气工程研究方向电力系统及其自动化论文提交日期2015年4月20日学校代号：10532学号：S1209W221密级：公开湖南大学工程硕士学位论文孤岛微电网潮流计算学位申请人姓名：刘玲导师姓名及职称：曹一家教授张红先高工培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年5月24日答辩委员会主席：李欣然教授

2、ThePowerFlowAlgorithmforIslandedMicrogridbyLIULingB.E.(HunanInstituteofEngineering)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorCaoYijiaandSenioren

3、gineerZHANGHongxianApril,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论义是本人在导师的指昂Ｔ独立进研究所取得的研究成果。除了文中特别加本注引用的的容外，本论义不但含巧何其—巧要页献的个他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的硏究做出人和娘佈。本人亢全意ｍ削本卢明的法維巧果，均已在文中Ｗ明确方或梅刚山本人承担。？如／主年：作者签名：击令口期巧（Ｉ／｜学位论义版权使用授权书本学位论义作者完全了解学校巧关化留、使用学似论义的规化，同恵学校保閑并向固家巧关

4、部Ｎ或化构送交论文的錠印件和化，版，允许论文被巧阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的令部或部分内蒋编入巧关Ｎ数拋席进巧检索，ｊＷ采用影印、缩印或巧描等狂制下段化伟和汇编本学位论义。本学化论义照－Ｔ］。、保密□，化年解密后适用本授权书２、不保密囚。ｔ？（墙在ｕｊＵ：相化方枢闲打〇如Ｉ；Ｉ作将签名：ｎ期：年白Ｗｎ巧帅签名測：文年＂一如＾；孤岛微电网潮流计算摘要化石能源危机以及环境污染问题倒逼可再生清洁能源发展，近年来风力、光伏等可再生能源的发电技术飞速发展。然而由于风机、光伏等分布

5、式电源一般受天气环境等因素影响较大，其出力具有较大的间歇性，因此为了减少分布式能源并网对大电网带来的冲击，一般将具有不同特性、互为补充的多种分布式电源及储能装置等整合成具有保护、控制、管理等功能的微电网系统。微电网不仅可显著提高分布式电源的接纳率以及系统的供电可靠性，而且经济环境效益较为可观。当大电网出现故障，微电网一般会脱离大电网运行在孤岛模式下，分布式电源逆变器采用下垂控制以分摊负荷、提高供电可靠性。潮流计算是电力系统各类稳定性、可靠性及安全性分析的基础，然而传统的潮流计算方法的前提是存在容量足够大的平衡节点，因此研究一种考虑孤岛微

6、电网实际特性的潮流计算尤为重要。本文充分考虑了孤岛微电网实际存在的不同分布式电源控制方式，包括下垂控制（Droop控制）、恒功率控制（PQ控制）和恒压控制（PV控制）三种控制方式，提出了基于牛顿拉夫逊法的改进计算初值的新型孤岛微电网潮流计算方法，并考虑了多种节点类型转化的问题，设置了不同控制方式与分布式电源（DG）退出运行等多种情形，以6节点与38节点测试系统为例，在Matlab仿真平台下，验证了所提方法的有效性。仿真结果表明，改进的牛拉法潮流计算更真实地描述了实际微电网稳态控制特性，在切除一台DG装置的情形下，本文算法仍能较好收敛，且

7、收敛速度相比于二阶潮流算法具有一定的优势。为充分验证所提新型孤岛微电网潮流计算方法的正确性，本文对采用下垂控制的逆变器的各个模块进行结构原理的详细分析，并运用国际学术界认可度较高的PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件，对上述分布式电源下垂控制的孤岛微电网潮流计算模型进行精确建模。仿真结果表明，所提新型孤岛微电网潮流计算方法的计算结果与PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件计算出的稳态结果相差很小，其中最大相角相差仅为0.5%；最大电压幅值差仅为0.03%，均在允许的误差范围内，再次验证了本文算法的正确性和有效性。关键词：微电网；孤岛；

8、下垂控制；PSCAD/EMTDCII工程硕士学位论文AbstractFossilenergycrisisandenvironmentalpollutionproblemsreversesrenewable,