【摘 要】
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在经济快速发展的当下,全球面临着能源短缺、环境污染、资源分配不均等严峻问题。可再生能源有着绿色、环保、可持续发展的重要特性,是解决能源危机的重要能量来源。有着扁平化、广域化、高效性特点的分布式发电技术是消纳可再生能源,实现电网绿色发展的重要手段。本文围绕并网逆变型分布式电源暂态稳定性问题展开研究,成果如下:(1)论文对分布式发电技术的发展历程、研究现状进行分析,归纳了并网型逆变型分布式电源与微电网
【基金项目】
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上海市教委科研创新重大项目(2019-01-07-00-02-E00044); 国家自然科学基金资助项目(51807117);
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在经济快速发展的当下,全球面临着能源短缺、环境污染、资源分配不均等严峻问题。可再生能源有着绿色、环保、可持续发展的重要特性,是解决能源危机的重要能量来源。有着扁平化、广域化、高效性特点的分布式发电技术是消纳可再生能源,实现电网绿色发展的重要手段。本文围绕并网逆变型分布式电源暂态稳定性问题展开研究,成果如下:(1)论文对分布式发电技术的发展历程、研究现状进行分析,归纳了并网型逆变型分布式电源与微电网在暂态稳定性上面临的关键问题,总结了暂态稳定性研究方法。(2)研究并网逆变型分布式电源的基本结构与运行原理,建立了逆变型分布式电源并网模型与控制模型,根据其运行有功功角曲线与无功电压曲线,提出了并网逆变型分布式电源暂态稳定机理,研究下垂因子、外部电网参数对暂态稳定性的影响,并通过仿真验证所提出的暂态稳定机理。(3)根据李雅普诺夫稳定性第二定理,提出并网逆变型分布式电源能量函数,类比同步发电机提出其暂态稳定域,并建立了离散化的暂态稳定域计算方法,仿真结果验证了暂态稳定域的有效性与准确性。(4)研究并网逆变型分布式电源的暂态稳定控制方法,提出了暂态稳定事件的快速诊断方法与暂态稳定迭代判定法,根据暂态稳定机理与下垂因子对暂态稳定性的影响,提出了自适应暂态稳定控制方法,提高了并网逆变型分布式电源的暂态稳定能力,仿真验证了自适应暂态稳定控制方法的有效性与准确性。(5)提出了分布式电源功率短期备用思路,分析了微电网暂态稳定需求下的系统约束,提出了分布式电源在不同运行场景下的备用策略,有效提高了含分布式电源的电网暂态稳定性与运行经济性。(6)提出了微电网暂态稳定控制方法,建立了微电网暂态稳定性硬件在环仿真平台,仿真模拟了微电网切机、并离网切换、状态切换与黑启动的状态变化,验证了微电网暂态稳定控制的有效性。论文最后对上述研究成果进行了总结,提出了进一步研究的方向。
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