基于功率判定的分布式电源协调控制策略的研究

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分布式电源作为直流微电网的重要组成部分,其协调控制在提升微电网电能质量及系统的经济性方面发挥着重要作用。迄今为止,各分布式电源之间的协调控制策略大多是根据电压信号来选择系统工作状态,这种控制方式很难保持系统内部功率的供需平衡,造成母线电压变化过大。本文提出了一种根据系统各单元功率信号来选择系统工作模式及蓄电池充电电流的分布式电源协调控制策略,并进行了深入的研究。主要的研究工作如下:1.深入研究了直流微电网中保持功率平衡的方法,建立了直流微电网模型,提出了直流微电网系统各单元发出或者吸收功率大小的检测方法。通过对电源模型输出特性的分析,验证系统模型的正确性。2.针对三段式充电在分布式电源协调控制中的问题,对光伏电池、蓄电池、燃料电池的控制方法进行了研究,提出了一种可以根据系统功率供需状态及蓄电池端电压变化来选择合适充电电流的蓄电池充电方法,及MPPT与恒压控制相结合的光伏电池控制方式和恒功率放电的燃料电池控制方式。通过对各个电源控制策略的仿真,验证了控制方法的可行性及充电方法的高效性。3.对分布式各电源之间相互协调的控制策略进行了深入研究,提出了能较好协调各电源出力的五种系统工作模式。通过仿真,验证了本文所提充电方法在系统工作时保持母线电压恒定的有效性、系统工作模式切换的快稳性和在正常环境下运行的经济性及稳定性。4.完成了系统软硬件设计,对一些典型的工作模式和光伏电池、蓄电池及燃料电池单元控制策略分别进行了实验。实验结果和仿真结构相符得很好,进一步验证了方法的可行性和有效性。
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