电力电子变压器与微源的协调控制策略研究

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1、学校代号10532学号S150900636分类号TM76密级公开硕士学位论文电力电子变压器与微源的协调控制策略研究学位申请人姓名黄红培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称涂春鸣教授学科专业电气工程研究方向电力电子技术及其应用论文提交日期2018年4月14日学校代号：10532学号：S150900636密级：公开湖南大学硕士学位论文电力电子变压器与微源的协调控制策略研究学位申请人姓名：黄红导师姓名及职称：涂春鸣教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年4月14日论文答辩日

2、期：2018年5月15日答辩委员会主席：李勇教授ResearchonCoordinatedControlStrategyofPowerElectronicTransformerandMicro-sourcesbyHUANGHongB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringinth

3、eGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorTUChunmingMay,2018湖南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

4、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。本人授权湖南大学可以将本学位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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I电子电力电子变压器与微源的协调控制策略研究摘要随着能源危机和环境问题的日益严峻，以新能源发电代替传统化石能源发电以换取

5、全人类可持续性发展的途径正得到全世界的广泛认同。为降低分布式新能源间歇性、波动性出力对主电网的影响，利用微电网实现分布式电源的就地消纳被认为是充分利用新能源、增强电网稳定性的有效措施。而随着微电网的不断发展，风、光、储等微源并网比例不断提高，微电网与主电网间的功率协调与控制问题成为当前研究的重点和热点。电力电子变压器(PowerElectronicTransformer，PET)作为微电网与主电网的互联接口，能够灵活整合微电网内交直流形式的分布式微源和多元负荷，完成微电网与主电网潮流流量和流向的精确调控

6、。为进一步提升基于PET接口的微电网运行性能，本文以PET和微源为研究对象，提出相应的微电网协调控制策略，具体研究工作主要包括：首先，介绍了当前国内外微电网的研究现状以及微电网与主电网的互联方案。给出了基于PET接口的微电网典型拓扑结构，详细分析了该微电网的结构特点，并阐明PET与微源协调运行的必要性和要求，为下文的研究奠定基础。针对基于PET接口的微电网现有运行控制策略，分析了主从控制和对等控制的原理，并验证了两种控制下微电网及PET的运行性能。针对基于PET接口的微电网采用传统对等控制策略运行的不足

7、，提出一种PET与分布式电源协调的微电网改进对等控制策略。在对微电网运行方式进行分析的基础上，阐述了改进对等控制下PET与分布式电源的协调运行原理，并给出具体的协调控制策略。在该协调控制策略中，分布式电源采用改进的下垂控制实现了负荷的合理分担，并有效提高无功的分配精度；PET根据微电网的功率需求，以频率为特征信号控制主电网吸收或提供能量，实现微电网功率的平衡调节。基于Matlab/Simulink搭建仿真模型，验证了该控制策略的正确性和有效性。针对PET在微电网中频率调节的应用，提出一种PET与储能协调

8、的微电网恒频控制策略。对比分析了基于PET接口的微电网现有调频方法，并指出其不足。针对PET与储能协调控制的可行性进行分析，据此给出具体的协调控制策略。在该协调控制策略下，储能采用恒压恒频控制实现了微电网频率的恒定；PET采用虚拟同步控制完成储能容量的调节，并在储能故障时保证微电网的平稳运行；PET与储能共同平抑微电网内功率波动，在发挥分布式最大能效的同时有效降低了波动性电能对主电网的影响。仿真和实验结果验证了该控制策略的正确性和有效性。关