微电网运行特性及其综合控制方法研究

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1、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：、滋选日期：矽f2年5’月(阳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，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

2、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l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密d。(请在以上相应方框内打“妒)储虢湍近铷虢力e乏弓铉日期：矽伫年广月／J)日日期：加p年r月f驴日，o‘r●摘要分布式发电为解决当下集中式发电的缺点以及可再生能源发电联网找到了突破口，但分布式发电接入系统后具有的拟负荷特性会有诸多不足。为了协调大电网与分布式电源之间的矛盾，众多学者提出了微电网的概念。微电网为大规模的分布式电源接入提供了可能，它运行在联网和孤岛状态，联网时向主网吸收或供应能量，当主

3、网发生故障时，微电网脱离主网进入孤岛运行状态。此时需要对微电源、储能装置之间进行协调控制才能维持微电网的孤岛运行。微电网的核心问题即为控制问题。本文通过微电网的建模与仿真对其综合控制策略进行研究。重点工作集中在微电网的主从控制策略的研究及其运行特性分析，微电网中分布式电源逆变器的控制系统的设计，微电网对大电网的影响等三个方面。首先，本文介绍了微电网的背景意义和国内外的发展现状，详细阐述了微电网中微电源的协调控制理论及其适用性。其次，研究了微电网中涉及逆变器的基本控制理论问题，说明了微电网的逆变器的控制结构和逆变器基本控制策略，并研究了逆变

4、器数学模型和SVPWM技术原理及实现方法。再次，设计了一种基于功率电流双环的PQ控制器并对其运行特性进行了分析。该控制器由功率控制外环和电流控制内环组成。通过算例分析，逆变器输出电压稳定，实现有功和无功的解耦操作，并能够提高输出电流品质和控制平均功率潮流。然后，设计了一种基于改进型下垂特性的V／f控制器并对其运行特性进行了分析。该控制器由基于下垂原理特性的功率控制外环和电压电流控制内环组成。通过仿真算例分析，分布式电源控制器能够自感应微电网内频率和电压的变化实现无通信的自动调节，并且电压电流环具有相应速度快，精度高，改善电能质量等特点。最

5、后，以V／f控制策略作为系统级主控制器，以PQ控制策略作为逆变器元件级从控制器，进而提出了-,ee无需数据通信环节的各类型分布式电源间的主从控制的微电网协同控制策略，从而大幅度提高了不确定性能源的利用效率，使得微电源能参与到微电网内部的频率调节。通过对微电网在孤岛和联网两个运行模式之间的转换以及孤岛模式下的暂态运行等方式下的电压、频率变化特征进行模拟仿真，验证了该协同控制策略的『F确性和有效性。关键词：微电网；分布式发电；V／f控制策略；PQ控制策略；主从控制策略；孤岛模式：频率控制倾卜；ifti芑己!!!!!!=：!!!!!!皇：：!!

6、竺!!!!-!!!!!!==-!!!==：=!!!==!!!!=竺!竺====!!===!!!=竺竺!==!!竺!!==竺!!!=竺竺=AbstractDistributedgenerationtofindabreakthroughtosolvetheshortcomingsofthecurrentcentralizedpowergenerationandrenewableenergygenerationandnetwork，buttheintendedloadcharacteristicsofdistributedgenerationa

7、ccesssystemhasmanydeficiencies．Inordertocoordinatethecontradictionbetweenthegridanddistributedpowersupply，manyscholarshaveproposedtheconceptofmicrogrid．MicrogridofferSthepossibilityforlarge．scaledistributedpowerconnectedtothegrid?anditrunthenetworkingandtheislandstate．The

8、microgridinterconnectionabsorborsupplofenergYfromthemainnetwork．andwhenthemainnetworkfailure．the