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微网的建模及并网运行方式研究
作 者: 李春叶
导 师: 韩富春
学 校: 太原理工大学
专 业: 电力系统及其自动化
关键词: 微型电网 电压源换流器 并网运行 孤岛运行
分类号: TM727
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
随着能源紧缺和环境污染问题日趋严重,由光伏电池发电、风力发电机、燃料电池等清洁能源或高效低污染的发电设备构成的分布式供电模式以其独特的优异性受到了的重视。然而分布式电源与大电网之间的存在种种矛盾,为了充分发掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益,进一步提高电力系统运行的可控性、灵活性和经济性以及更好地满足用户对电能质量和供电可靠性的要求,微网技术应运而生,并且迅速得到了国内外专家学者的广泛关注。本论文首先分析了微网的国内外研究现状,分析了微网的基本构成和结构,建立微网中的各种元件的数学模型,对微网的基本控制理论进行了研究。微网并网控制是微网运行的关键技术,论文重点讨论了微网的并网运行方式和孤岛运行方式,提出了基于电压源换流器的微网并网方式,论文基于PSCAD仿真软件,建立了包含双馈风力发电机、恒阻抗负荷、恒功率负荷、电动机负荷的微网仿真系统;将微网与主网分别用电压源换流器和传统静态开关的微网并网方式进行了对比研究,仿真实验表明:基于电压源换流器的微网并网技术,在微网并网运行和独岛运行时均可以利用其自身的电力电子装置的快速可控性,对微网系统的电压和有功功率进行控制调节,从而保证了微网运行的稳定性和电能质量。其技术性能优于静态开关的微网并网方式。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-10 第一章 绪论 10-20 1.1 选题背景和意义 10-11 1.2 微网的概念 11-13 1.3 微网国内外研究现状 13-17 1.3.1 美国的微网研究 14 1.3.2 日本的微网研究 14-15 1.3.3 欧盟的微网研究 15-16 1.3.4 我国微网的研究 16-17 1.4 本论文主要研究内容 17-20 第二章 典型微网的基本构成 20-28 2.1 微网的基本拓扑结构 20-21 2.2 典型微网的基本元件 21-28 2.2.1 微型电源DG 21-23 2.2.2 微网的负荷 23-24 2.2.3 微网中的储能装置 24-28 第三章 微网的基本运行方式及标准 28-34 3.1 微网基本运行方式 28-29 3.1.1 并网运行方式 28 3.1.2 向孤岛过渡运行模式 28 3.1.3 孤岛运行模式 28-29 3.1.4 重新联网模式 29 3.2 微网标准 29-34 第四章 微网的基本控制理论 34-40 4.1 微网控制方法 34-35 4.2 微网并网装置VSC控制方法 35-38 4.2.1 两电平VSC换流器拓朴结构 35-36 4.2.2 两电平换流器数学模型 36-37 4.2.3 并网装置VSC基本控制方式 37-38 4.3 VSC内电力电子器件的控制 38-40 第五章 微网中元件的数学模型 40-50 5.1 双馈风力发电机数学模型 40-43 5.1.1 双馈异步风力发电机基本原理 40-41 5.1.2 双馈异步风力发电机的运行状态 41-42 5.1.3 双馈异步风力发电机等值电路 42 5.1.4 双馈风力发电机及控制系统的数学模型 42-43 5.2 微型燃气轮机数学模型 43-45 5.2.1 微型燃气轮机系统框图 43-44 5.2.2 动态数学模型 44-45 5.3 光伏发电系统的等值模型 45-46 5.4 负载数学模型 46-48 5.4.1 电阻性负荷数学模型 46 5.4.2 电感性负荷数学模型 46-48 5.5 储能装置数学模型 48-50 5.5.1 蓄电池模型 48 5.5.2 飞轮储能 48-50 第六章 典型微网的建模及并网运行方式研究 50-66 6.1 仿真软件介绍 50 6.2 仿真模型建立 50-59 6.2.1 配网主网 52 6.2.2 基于电压源换流器的微网并网装置 52-55 6.2.3 双馈风力发电机 55-57 6.2.4 负荷 57-59 6.3 仿真实验 59-66 6.3.1 仿真目的 59 6.3.2 仿真实验 59-64 6.3.3 仿真结论 64-66 第七章 结论与展望 66-70 7.1 结论 66 7.2 展望 66-70 参考文献 70-74 附录 74-76 致谢 76-78 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 78
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 输配电技术 > 电力网
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