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摘要:随着光伏发电、电池储能、变频供电等直流应用的大量涌现,以及电力电子技术的逐渐发展成熟,同时,考虑经济、可靠运行,直流微电网需要各类变换器协调运行,进一步增加了各层面分析和控制难度。基于此,本论文主要围绕直流微电网的稳定性,及协调运行等问题,对微电网的仿真建模及控制策略进行研究。首先针对微电网的三个模块进行数学建模,并且在MATLAB/Simulink中进行仿真运行。文中控制研究主要包括:下垂控制技术、P/Q控制技术和V/f控制。 本文主要有以下三部分内容: 1、对微电网进行系统研究,通过数学建模计算得出系统设计方案,并且在MATLAB/Simulink中搭建模型; 2、研究微电网的控制技术,设计与本文相关的控制策略,并在此基础上设计了各个微电源的具体控制方式; 3、根据前面两部分的工作基础上,对搭建在MATLAB/Simulink软件中的微电网模型进行仿真运行。 关键词:直流微电网;精确建模;稳定性;控制策略
目录 摘要 Abstract 第一章 绪论-1 1.1 研究课题提出的背景-1 1.2 微电网典型结构-1 1.3 微电网相关技术-1 1.4 国内外发展状况-2 1.4.1美国微电网的研究-2 1.4.2 欧洲微电网的研究现状-2 1.4.3 日本微电网的研究现状-2 1.4.4 国内微电网的发展趋势-3 1.5 本文的主要工作内容-3 第二章 微电网建模-4 2.1 风力发电系统-4 2.1.1 风力发电系统的结构-4 2.1.2 风力系统数学建模-5 2.1.3 永磁同步风力发电机模型-6 2.1.4 MATLAB/Simulink中风力发电系统仿真模型-7 2.2 光伏电池发电系统-7 2.2.1 光伏电池的工作原理-7 2.2.2 光伏电池代数学建模-8 2.2.3 MATLAB/Simulink中光伏电池发电系统仿真模型-9 2.3 燃料电池发电系统-10 2.3.1 燃料电池的工作原理-10 2.3.2 燃料电池发电系统及数学建模-11 2.3.3 MATLAB/Simulink中燃料电池发电系统仿真模型-13 2.4 超级电容储能的原理和数学模型-13 2.4.1储能技术在微网中的应用-13 2.4.2储能系统结构-14 2.5小结-14 第三章 微电网的控制策略-16 3.1 微电源控制原理-16 3.1.1 P/Q控制-16 3.1.2 下垂(Droop)控制-18 3.1.3 U/f控制-19 3.2 异步风力发电机-20 3.3 光伏电池控制-24 3.4 燃料电池控制策略-26 3.5 超级电容控制器设计-26 3.5.1 整流控制策略-26 3.5.2并网变流器部分-27 3.6小结-29 第四章 微电网的运行及控制仿真-31 4.1 微电网仿真系统电路-31 4.2 微电网运行与控制仿真-31 4.3 小结-42 第五章 总结与展望-43 5.1全文总结-43 5.2下一步工作-43 参考文献-44 致谢-46 |