【摘 要】
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风电、光伏等分布式微电源因其输出功率的间歇性及随机性,直接接入大电网会影响电能质量,而微电网能解决风电、光伏等分布式微电源接入大电网的弱点,其中直流微网不用考虑母线电压的频率及相位,且控制结构简单,因此被国内外大量学者广泛关注。论文首先对风光储直流微网里的风力机、永磁同步发电机、光伏电池、蓄电池、网侧逆变器、直流负荷及交流电网的数学模型进行了详细分析,同时对叶尖速比、桨距角变化时的风能利用系数及定
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风电、光伏等分布式微电源因其输出功率的间歇性及随机性,直接接入大电网会影响电能质量,而微电网能解决风电、光伏等分布式微电源接入大电网的弱点,其中直流微网不用考虑母线电压的频率及相位,且控制结构简单,因此被国内外大量学者广泛关注。论文首先对风光储直流微网里的风力机、永磁同步发电机、光伏电池、蓄电池、网侧逆变器、直流负荷及交流电网的数学模型进行了详细分析,同时对叶尖速比、桨距角变化时的风能利用系数及定桨距、变风速下的风力机输出特性进行了仿真,还对光照、温度发生变化时的光伏电池输出特性进行了仿真,并给出了光伏DC/DC变换器和蓄电池双向DC/DC变换器的拓扑结构和数学模型。其次,对风光储直流微网里的光伏、风电、蓄电池以及网侧逆变器的控制策略进行了研究,先给出了光伏发电系统的变步长扰动观察法,该方法相比于传统扰动观察法,具有更好的适用性,然后给出了光伏恒压控制策略,并通过仿真验证其合理性,接着给出了风电系统的转速控制及桨距角控制策略,并通过仿真验证了它们的合理性,然后给出了蓄电池的充放电策略,即两段式充电及恒压放电,同时对其进行仿真以验证它们的合理性,接着给出了网侧逆变器的控制策略,即基于d轴的电网电压定向矢量控制。最后,对风光储直流微网进行了整体建模及仿真,设计了基于母线电压恢复的协调控制策略,并将其能量管理模式划分为五种,分别为并网运行模式、电网短时故障模式、网侧逆变器限流模式、孤岛分布式电源降功率模式及孤岛切负荷模式,之后对五种能量管理模式进行了仿真验证。
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