【摘 要】
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直流微网经直流母线连接负载、分布式电源和储能装置,并通过接口与交流配电网相连逐渐成为未来微网研究的新方向。与交流微网相比,直流微网结构更简单、更灵活、控制也简便,
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直流微网经直流母线连接负载、分布式电源和储能装置,并通过接口与交流配电网相连逐渐成为未来微网研究的新方向。与交流微网相比,直流微网结构更简单、更灵活、控制也简便,能够更好地适应日益増长的直流负荷需求。孤岛型直流微网系统结构薄弱,工作时没有配电网的电能支撑导致系统惯性和容量相对较小,母线电压受功率变化的影响较大,因此基于孤岛型直流微网的研究具有实际意义。本文针对由永磁风力发电、光伏电池发电和蓄电池储能组成的单母线放射状直流微网展开研究。在分析直流微网内各单元数学模型及其功率输出特性的基础上,根据系统运行时直流母线电压的稳定裕度和蓄电池储能的荷电参数对直流微网的工作状态进行划分,提出适用于孤岛运行时不同工况的分层控制策略。根据孤岛型直流微网维持直流母线电压稳定的控制要求,将直流微网分层控制策略分为系统层控制策略和换流器层控制策略,并针对风力发电单元、光伏发电单元、储能单元和负载单元的控制方法进行设计。在PSCAD/EMTDC仿真软件平台上建立直流微网动态仿真模型并设置仿真参数进行实验,观察系统内微源输出功率突变、负载功率突变以及两者同时变化时三种工况下母线电压的波动情况。当母线电压进入控制策略预设电压区间时,微源能够根据控制指令改变出力大小,负载能够按照控制要求进行投切操作,蓄电池的功率缓冲能力能够平抑直流微网内功率的缺额,仿真结果验证了建立的模型以及控制策略的可行性和有效性。
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