交直流混合微電網中互聯(lián)變流器功率控制研究.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展，國民用電需求迅速增加，利用化石燃料的發(fā)電體系帶來了日益嚴峻的能源危機與環(huán)境問題。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、保護人類賴以生存的環(huán)境，風能、太陽能等取之不盡用之不竭、環(huán)保無污染的清潔能源得到了大力開發(fā)與利用，進而促使了分布式電源的興起，分布式發(fā)電技術迅速發(fā)展。自歐美、日本等發(fā)達國家率先提出清潔環(huán)保、能源供給多樣化以及可提供個性化電力的微電網以來，分布式發(fā)電和微電網技術開始得到國內外學者的密切關注。
　　本文選題是基于國家

2、“863”項目“交直流混合配電網關鍵技術”，開展了以下幾個方面的工作。
　　針對交直流混合微電網，分析了其在并網運行與孤島運行兩種模式下的功率平衡關系，介紹了微源常用的控制方法、微電網的控制策略以及雙向DC/DC變流器的工作原理。建立了互聯(lián)變流器直流側電壓、交流側頻率與微電網間交換功率的數(shù)學聯(lián)系，提出了交直流微電網單位化混合下垂控制;并將互聯(lián)變流器的交直流下垂特性曲線分段，實現(xiàn)分區(qū)控制運行，減少了功率開關器件的頻繁動作以及交換功率

3、方向的來回切換，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及并網點的電能質量。在PSCAD/EMTDC搭建了交直流混合微電網仿真模型，結果表明在并網運行以及孤島運行兩種模式下，互聯(lián)變流器在交直流下垂特性曲線的各個區(qū)間都能快速、準確的調節(jié)直流微電網與交流微電網之間的交換功率值，驗證了所提出控制策略的可行性。
　　隨著交直流微電網容量以及規(guī)模的不斷擴大，多互聯(lián)變流器并列運行情況成為可能。針對多互聯(lián)變流器并列運行的交直流混合微電網，設計了功率分層控制系統(tǒng)

4、。微源的接口變流器作為交直流混合微電網的底層單元，響應速度快，控制等級低，實現(xiàn)對負荷的實時跟蹤;交直流微電網間的功率交換作為中間控制層，保證微電網間的功率平衡;互聯(lián)變流器間的功率協(xié)調作為頂層控制，響應速度慢，控制等級高，實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運行。為了使交換功率能夠在互聯(lián)變流器間實現(xiàn)最優(yōu)分配，本文以多個互聯(lián)變流器綜合傳輸效率最大化為目標，設計了功率分配的優(yōu)化控制算法。PSCAD/EMTDC仿真結果表明，在并網運行和孤島運行兩種模式下，功率交換層