低压光储交流微网分布式电源下垂控制研究

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhp2007
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随着人们对电能需求的日益增高,与环境保护的意识日渐加大,清洁能源加大利用成为不可阻挡的趋势。然而大部分风能、光能等清洁能源的时变性和不确定性,对大电网与用电设备带来许多不利干扰。且传统的分布式电源由于其接入特性,也对电网造成巨大负担。故而,研究清洁能源并/离网接入技术有助于提高清洁能源的利用。人们生活中日益增多的太阳能热水器、风光供电路灯等清洁能源利用设备,为当地建立微型电网提供了不可或缺的电力来源。因此,微电网技术成为了世界各地学者研究的热点。本课题针对光伏微源接入低压微网时线路阻抗呈阻感性这一特点,分析线路阻抗对逆变器控制方法的影响,结合传统下垂控制方法,提出新的下垂控制方法作用于光储低压交流微网系统中。并通过分析各个部件的特性和工作原理搭建仿真平台。在仿真平台上利用改进后的下垂控制方法,通过负载投切仿真实验,证明了改进后的控制技术比传统下垂控制更能准确满足供应负载功率变化需求,同时令交流母线电压更稳定。首先,根据光伏电池的工作特性,搭建通用型光伏电池模型。并采用扰动观察法控制boost电路占空比,使光伏电池保持工作在最大功率输出点,实现清洁能源的高效利用。并通过双向DC-DC控制电路接入蓄电池,解决了光伏电池输出电压受外界环境变化的问题,使逆变器直流侧输入电压保持稳定。其次,搭建了逆变器仿真模型。在电压电流双闭环反馈控制装置中,引入电压电流前馈解耦控制技术,使控制系统准确输出所需电压电流。通过比较测试证明了引入电压电流双闭环控制后,大大提高系统的跟踪能力。然后,分析线路阻抗对下垂控制的影响,针对用户低压侧(PCC节点)接入交流母线,线路阻抗呈阻感性这一特点,改进下垂控制方法。在系统模型中搭建改进后的下垂控制模型,通过负载投切实验,证明了改进后的下垂控制方法可通过调节逆变器输出电压的幅值和频率,来满足负载变化的需求。最后,根据实际中线路阻抗会存在偏差这一特点,进行了逆变器并联实验。通过负载投切和逆变器投切实验结果证明了,两个逆变器并联时,线路阻抗误差较小的情况下,不影响交流母线上电压的稳定性。同时逆变器能够“即插即用”,且准确性高。
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