光储微电网的协调控制系统研制

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1、硕士学位论文光储微电网的协调控制系统研制作者姓名尹旭学科专业电力电子与电力传动指导教师杨苹教授所在学院电力学院论文提交日期2015年4月ResearchonCoordinatedControlStrategiesofPV/BatteryMicrogridADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YinXuSupervisor：Prof.YangPingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM464学校代号：10561学号：201220111167华南理工大学硕士学

2、位论文光储微电网的协调控制系统研制作者姓名：尹旭指导教师姓名、职称：杨苹教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力电子与电力传动研究方向：新能源发电论文提交日期：2015年4月24日论文答辩日期：2015年6月8日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张淼委员：杨苹康龙云陈世元柳明华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的

3、法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。□不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂

4、志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要近年来，国家对分布式光伏发电大力支持，推动了光储微电网的快速发展。光储微电网集成了分布式光伏单元、储能单元、负荷单元和控制保护装置，是一个能够实现自主控制、保护和管理的自治系统，克服了分布式光伏发电单元输出功率随机波动的缺陷，是利用分布式光伏发电单元进行稳定供电的一种有效方式，具有巨大的社会与经济意义。然而，光储微电网运行方式灵活多变，电源数量多且运行特性不一，其协调控制较为复杂。光储微电网在考虑性价比

5、的条件下要实现稳定高效运行，因地制宜地为用户提供高质量的供电服务，则需要有完善的多电源协调控制策略提供保障。为此，本文对光储微电网的协调控制系统的研制展开了研究，主要研究内容如下：1.在分析光储微电网的典型结构和运行方式的基础上，对微电网内部微电源—光伏发电单元和储能单元的运行特性进行系统化研究，归纳了两种微电源在微电网中的功能定位及接入原则，指出适应于光储微电网系统的储能类型，以降低储能投资成本和提高微电网性价比为目标，提出储能单元容量配置的原则和计算方法，基于这一原则和计算方法，针对具体微电网示范工程设计了一种实用型光储微电网系统。2.分析光储微电网系统的光伏发电单元、锂电池储能单元、

6、负荷单元等电气单元的基本原理、数学模型和控制策略，建立基于PSCAD/EMTDC软件平台的光伏发电单元、锂电池储能单元、负荷单元的仿真模型，在此基础上搭建了光储微电网系统的运行模型，进行微电网并离网两种工况下的微源调度和负荷突变仿真实验，所搭建的微电网仿真模型能快速响应指令调节电源出力，并能在保障安全稳定运行的前提下承受一定范围内的负荷突变。3.分析现有协调控制策略思想的优缺点，在此基础上设计了微电网的三层协调控制架构，其中集中控制层是协调控制策略实现的核心层，针对光储微电网电压/频率在受到微电源和负荷变化扰动时会发生较大范围变化的特点，结合电压/频率动态特性，提出了一种电压/频率分段的切

7、换协调控制策略，针对不同的电压/频率段采用合理的控制策略，以实现光储微电网系统电压和频率的快速、实时调整。4.在光储微电网电压/频率A段内对不同运行模式（并网运行、离网运行和并离网切换等三种常见运行模式）进行分类研究。在保障微电网安全稳定运行的前提下，提出并网协调控制策略，使得微电网并网时可以准确跟踪配电网的调度指令要求；采用模糊控制理论进行离网协调控制策略的研究设计，使得离网运行时可以保障重要负荷供电，I并实现两种工况