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微型电网孤岛模式下自愈控制策略研究

作　者: 张文
导　师: 林湘宁
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 微型电网分布式发电孤岛效应 PQ控制 VSI控制自愈控制全局PID闭环紧急控制
分类号: TM727
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着能源结构的改变以及社会飞速发展对电能质量的超高要求,微型电网的概念应运而生,它是新世纪以来电力行业的一个重要发展方向。特别是微型电网的孤岛效应利用技术以及孤岛模式下的稳定运行,可以充分发挥微型电网的主观能动性,并提高供电的可靠性,具有很深远的意义。本文首先从当前的发展局势引出了微型电网的概念,然后对其组成部分之一的分布式发电系统进行了分类和介绍,紧接着又描述了微型电网的两种运行模式,并重点阐述其孤岛效应利用以及孤岛模式下的关注问题。以此为背景,指出了本论文的立论基点,即微型电网孤岛模式下的控制策略研究。目前国内外关于微型电网的控制策略主要包括两种:功率控制法---PQ inverter control(简称为PQ控制法)和电压型转换器控制法---Voltage Source Inverter control(简称为VSI控制法)。它们均是以电力电子接口为控制对象的基于本地信息量的局部控制策略,满足动作的快速性要求。但由于微型电网系统本身较薄弱,且微电源自身容量有限,当孤岛发生时伴随着较大的功率缺额,仅仅利用该局部控制方法可能会使系统更加脆弱,甚至难以达到控制目标。针对以上局部控制策略的不足和缺陷,本文提出了一体化的自愈控制策略,将自愈电网的概念引入到微型电网中,设计其控制框架,并从预防控制、紧急控制、恢复控制三个方面介绍了该自愈控制策略的控制职能。然后,以紧急控制为研究重点,并引入PID闭环紧急控制策略,将其与上述局部控制策略结合,形成全局控制与局部控制相互协调的自愈型紧急控制算法,既保留了控制的快速性也可以保证在减负荷最小的情况下实现微型电网稳定运行。最后通过在PSCAD/EMTDC仿真平台下,验证了该方法的有效性和先进性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 微型电网中常用的分布式电源系统  9-10
  1.3 微型电网孤岛效应利用  10-11
  1.4 微型电网控制技术国内外研究现状综述  11-13
  1.5 论文的主要任务  13-14
2 微型电网局部控制策略  14-29
  2.1 引言  14-15
  2.2 PQ 控制法  15-21
  2.3 VSI 控制法  21-25
  2.4 综合控制结构  25-28
  2.5 小结  28-29
3 微型电网自愈控制策略  29-43
  3.1 引言  29-30
  3.2 微型电网自愈控制理念  30-31
  3.3 微型电网自愈控制框架  31-36
  3.4 基于PID 的频率控制  36-39
  3.5 自愈紧急控制  39-42
  3.6 小结  42-43
4 微型电网建模与自愈控制方法仿真验证  43-54
  4.1 引言  43-44
  4.2 微型电网建模  44-47
  4.3 微型电网局部控制策略仿真  47-50
  4.4 微型电网自愈紧急控制策略仿真  50-53
  4.5 小结  53-54
5 总结与展望  54-56
  5.1 论文总结  54-55
  5.2 展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-61

微型电网孤岛模式下自愈控制策略研究

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