微电网建模及其孤岛运行控制策略的研究

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随着全球环境的不断恶化和自然资源的日益枯竭,基于可再生能源的分布式发电技术(distributed generation,DG)得到了广泛的应用,将分布式电源和负荷结合作为一个整体,形成单一可控的单元,即微电网技术成为国内外研究的热点微电网中既有整流逆变器接口的DG,也有同步发电机形式的DG,不同形式的分布式电源的控制策略和动态特性有很大的区别,尤其当包含不同接口类型DG的微电网进入孤岛运行状态时,系统在维持电压和频率的水平保持功率平衡和保证电能质量方面存在很大的困难本文以包含有同步发电机形式的分布式电源和逆变形式的分布式电源的微型电网为研究对象,研究了微电网的控制策略并分别对两种形式的DG进行了建模对同步发电机,主要对其调速系统和励磁系统进行了分析,根据实际中普遍使用的调速器和励磁系统的类型,选用电子调速器和相复励无刷交流励磁系统作为同步发电机的调速系统和励磁系统,并根据其结构和控制原理建立了同步发电机各部分的数学模型;对逆变型DG,主要建立了PWM逆变器的数学模型并研究了其控制策略最后根据两种分布式电源的数学模型并协调整体控制策略,在MATLAB/Simulink中建立了各自的仿真模型,再加上简化的负载模型,建立了整个微电网系统的仿真模型最后对微电网系统仿真模型进行了典型工况的仿真实验,结果准确反映了系统在各种状况下的动态特性,验证了微电网控制策略的合理性,在微电网孤岛运行情况下把常规旋转电机作为主电源,可以为微电网提供电压和频率支持;逆变器能很好的实现对参考电流的跟踪并能稳定输出,具有良好的动态性能;另外对本文微电网存在的问题进行了阐述并提出了解决方案本文的工作对促进微电网示范工程的建设具有重要意义
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