基于下垂控制的分布式電源控制研究.pdf

1、面對(duì)日益緊張的能源形勢(shì)和對(duì)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的要求，分布式電源以其具有的靈活性、多樣性等特征成為當(dāng)今業(yè)界的研究熱點(diǎn)。然而，由于分布式電源的隨機(jī)性、間歇性等缺點(diǎn)對(duì)其控制系統(tǒng)提出了更高的要求。由于采用下垂Droop控制時(shí)，分布式電源對(duì)微網(wǎng)并網(wǎng)和孤島兩種模式均適用，無需進(jìn)行控制方法切換，分布式電源對(duì)上層控制信號(hào)的響應(yīng)速度大大提高，由控制方式切換所引起的誤動(dòng)也有所減少。
　　論文介紹了微網(wǎng)中分布式電源的控制,主要分為主從控制和對(duì)等控制兩種方式。

2、其中，主從控制中主控單元負(fù)責(zé)確保整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，同從控制單元間需建立強(qiáng)通訊聯(lián)系，造價(jià)過高；對(duì)等控制中各分布式電源地位均等，自成控制體系，且各電源之間無需建立通訊聯(lián)系，成本低，控制效果好。本文還討論了恒功率 PQ控制、恒壓恒頻V/f控制和下垂Droop控制三種方法的基本原理。
　　針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)組、單軸燃?xì)廨啓C(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的物理特性進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，研究了在不同情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)電機(jī)組模型的功率跟蹤能力及單軸燃?xì)廨?/p>

3、機(jī)逆變器的控制算法實(shí)現(xiàn)。通過PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)對(duì)三種分布式電源進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了模型的有效性。
　　針對(duì)分布式電源常用的三種控制方法，即：PQ控制、V/f控制和下垂Droop控制分別建立了仿真模型，并著重對(duì)下垂Droop控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析，確定了功率控制器和電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)控制器參數(shù)，并通過仿真結(jié)果得出頻率響應(yīng)的波特圖，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)下垂Droop控制器的有效性。
　　最后，將文中所建立的光伏發(fā)電系統(tǒng)模型、風(fēng)電機(jī)組

4、模型和燃?xì)廨啓C(jī)模型同相應(yīng)控制器模型和儲(chǔ)能單元結(jié)合起來，搭建成一個(gè)完整的微網(wǎng)系統(tǒng)，并通過微網(wǎng)的三種運(yùn)行狀態(tài)：孤島運(yùn)行模式、并網(wǎng)模式向孤島模式切換和孤島模式向并網(wǎng)模式切換，驗(yàn)證分布式電源模型和下垂Droop控制器設(shè)計(jì)的合理性，并通過國內(nèi)某微網(wǎng)實(shí)際工程案例驗(yàn)證了微網(wǎng)系統(tǒng)模型的合理性和可行性。
　　論文的創(chuàng)新點(diǎn)為：1）分別對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)組、燃?xì)廨啓C(jī)和儲(chǔ)能系統(tǒng)四種分布式電源進(jìn)行了建模，為后續(xù)微網(wǎng)系統(tǒng)的仿真提供了多樣性的功率輸入。2）