直流微电网互联稳定运行分布式控制策略研究

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1、中图分类号：TM461论文编号：102870318-SX081学科分类号：080800硕士学位论文直流微电网互联稳定运行分布式控制策略研究研究生姓名徐佳林学科、专业电气工程研究方向微电网控制陈仲副教授指导教师王愈讲师南京航空航天大学研究生院自动化学院二○一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchontheDistributedControlStrategyforReliableO

2、perationofInterconnectedDCMicro-gridsAThesisinElectricalEngineeringbyXuJialinAdvisedbyAssociateProfessorChenZhongandLecturerWangYuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明

3、引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将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、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要在能源互联网的推动下，随着微电网数量的增多和各项技术的成熟，微电网互联已成为发展的新趋势，而微电网互联控制策略是实现微电网互联的关键技术之一。近年来，

4、微电网中直流型分布式电源如光伏电池、燃料电池以及能量存储单元增多，用户侧直流负荷需求越来越大，直流微电网具有很大的发展潜力，因此以互联直流微电网为研究对象并研究其控制策略具有重要意义。本文主要研究了直流微电网互联分布式分层控制策略，初级控制保证单个直流微电网稳定运行，提出了一种SOC自适应下垂控制方法以防止蓄电池单元过度充放电，建立了小信号模型分析恒功率负载及SOC变化对系统稳定性的影响。在此基础上，提出了一种基于离散一致性算法的多微电网互联运行分布式控制策略，包括二级控制即电压二次控制，消除了初级控制引入的电压偏差；三级控制即功率流控制，均衡

5、直流微电网群的负载功率，使得直流微电网能源、器件应力及寿命得到充分利用。为了进一步进行互联直流微电网能量的优化管理，提出了一种互联直流微电网储能系统分布式三级控制策略，基于二阶一致性算法，使各直流微电网中储能单元根据自身的SOC及额度容量分配负载功率或吸收充电能量，SOC越大的储能单元提供越大的负载功率或吸收越小的充电能量，最终使整个直流微电网群中储能单元的SOC及充放电电流趋于一致，提高整个直流微电网群的可靠性。所提出的控制策略中，各直流微电网只需要与其邻接的单元通信获得全局信息实现互联稳定运行，通信压力小。本文建立了离散控制系统模型并分析了

6、系统的稳定性；在MATLAB中搭建仿真模型验证控制策略的可行性，并搭建三个直流微电网互联实验平台验证了控制策略的有效性，给出实验结果及分析。关键词：直流微电网，微电网互联，分布式控制，一致性算法，储能系统I直流微电网互联稳定运行分布式控制策略研究ABSTRACTDrivenbytheforceoftheinternetofenergy,thefastdevelopingtechnologiesandgrowingnumberofMicro-grids(MGs)leadtothenewtrendoftheresearchontheintercon

7、nectionofMicro-grids.Inthisfieldofresearch,controlstrategyisoneofthekeytechniquestoachievetheinterconnectionofMicro-grids.InMG,withdctypedistributedsourcessuchasphotovoltaicbattery,fuelcellandenergystorageunit(ESU),andusersidedcloaddemandhighlyincreasing,DCMicro-gridhasagrea

8、tpotentialfordevelopment.SotheresearchonthecontrolstrategyofinterconnectedD