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《天津大学》 2012年
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微网控制策略与电能质量改善研究

高晓芝  
【摘要】:微网是由多种小型分布式电源和负荷共同组成的系统,能削弱分布式发电对电网的冲击和负面影响,充分发挥分布式发电的效益和价值。本文针对微网控制策略、微网电能质量问题和含分布式电源(以微网的形式投入应用)的配电网络重构问题进行研究,主要创新点如下: 1对目前应用较广的微网控制策略分别进行深入研究分析,在应用最为广泛的下垂控制策略基础上进行分析改进。首先从理论上阐明了下垂系数值如何设定,针对实际应用时有功功率限值的存在对下垂控制策略进行改进,提出了添加功率越限加罚值环节来保证分布式电源功率输出达到限值时其功率特性从下垂特性转变为垂直特性;并在有功功率、无功功率及电压控制环节添加相应的滤波装置消弱谐波的影响,因而控制效果更好。 2根据微电源类型的不同,其入网接口方式也可分为两种:电压源型逆变器(Voltage Source Inverter, VSI)接口和同步电机(Synchronous Generator, SG)接口。本文设计了一种包含这两种接口方式的微网控制策略。 对于VSI接口,首先从理论上分析了逆变器出口电感值的设定原则,并在改进下垂控制策略和电压矢量调制合成原理的基础上得出了门信号脉冲发生电路的控制模块,为日后VSI接口控制策略投入实际应用提供了理论依据;同时也提出在仿真中采用理想三相电压源等效,将下垂控制策略输出的电压与相角值作为理想三相电压源模块的输入从而最终完成VSI接口的整体仿真控制模型。 对于SG接口,将改进下垂控制策略环节得到的预期角速度值与测量角速度值作为原动机与调速系统等效模型的输入量并得到对应输出的机械功率;将下垂控制策略得到的预期电压幅值与测量的电压幅值作为励磁系统等效模型的输入并得到对应输出的励磁电压,从而实现同步电机的稳定运行。 为实现微网与大电网的无缝转接,本文设计实现了静态开关(Static Switch,SS)使得电网、SG接口的微电源、VSI接口的微电源在彼此电压接近同频同相时接通。 3对微网中存在的电能质量问题及产生原因进行了分析研究。针对谐波及无功功率需求不足引起的电压波动等问题,综合考虑电能质量的改善效果和经济性,本文提出了在微网中应用APF和SVC联合电能质量改善系统来提高微网的电能质量,其中APF装设在分布式电源出口进行滤波并进行小容量的无功电流补偿,SVC装设在负荷侧实现大容量无功的就地补偿,为避免耦合,二者控制各自独立。为获得更好的跟踪效果,提出采用重复控制与PI控制相结合的方法对APF控制加以改善。 4当分布式电源以微网的形式接入配电网时,可将其视为负的负荷节点来处理。本文将负荷的变化和分布式电源发电波动的情况用多种运行方式来模拟,建立了一种含分布式电源并考虑多种运行方式的配电网络重构模型,并对所建立的模型采用动态调整惯性权重的二进制粒子群优化算法(Binary particle swarmoptimization algorithm,BPSO)进行求解,所用算法效果较好,重构结果可用于指导配电网络的运行。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM76

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄宇淇;董琴;诸嘉惠;;飞轮及柴油发电混合储能系统应用于微网的仿真研究[J];电工电能新技术;2011年03期
2 王成山;肖朝霞;王守相;;微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略[J];电工技术学报;2009年02期
3 张纯江;王晓寰;薛海芬;阚志忠;邬伟扬;;微网中三相逆变器类功率下垂控制和并联系统小信号建模与分析[J];电工技术学报;2012年01期
4 胡学浩;分布式发电(电源)技术及其并网问题[J];电工技术杂志;2004年10期
5 莫颖涛;;影响我国分布式发电发展的关键因素[J];电源技术应用;2008年06期
6 朱俊星;姜新建;黄立培;邓礼宽;;SVC和APF联合系统的研究[J];电力电子技术;2008年09期
7 韩民晓;刘迅;;分布式电源并网中电能质量相关规范探讨[J];电力设备;2007年01期
8 梁才浩,段献忠;分布式发电及其对电力系统的影响[J];电力系统自动化;2001年12期
9 邓礼宽,姜新建,朱东起,陈峻岭;APF和SVC联合运行的稳定控制[J];电力系统自动化;2005年18期
10 王成山;郑海峰;谢莹华;陈恺;;计及分布式发电的配电系统随机潮流计算[J];电力系统自动化;2005年24期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 鞠洪新;分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究[D];合肥工业大学;2006年
2 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
3 陈琳;分布式发电接入电力系统若干问题的研究[D];浙江大学;2007年
4 肖朝霞;微网控制及运行特性分析[D];天津大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨志;;基于智能搜索计算辐射状配电网潮流[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年01期
2 王锡琳;;含有光伏电源的微网综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年02期
3 严俊;赵立飞;;储能技术在分布式发电中的应用[J];安徽电力;2006年03期
4 余志国;陈为化;王超;朱韬析;;基于电压风险的电力系统预防控制[J];安徽电力;2009年01期
5 纪明伟;陈杰;栾庆磊;;基于电流分解的微网功率控制策略研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年05期
6 蒋志坚;周聃;阴振勇;;太阳能光伏发电低成本采暖系统研究[J];北京建筑工程学院学报;2008年03期
7 欧卫斌;;DSP矢量控制系统的实现与仿真[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2009年01期
8 林贞礼;张秀峰;罗广雷;;基于大功率有源滤波器的同相AT牵引供电系统[J];大功率变流技术;2009年02期
9 唐学林;张秀峰;林贞礼;;基于YN,3d-1变压器的同相AT牵引供电系统[J];大功率变流技术;2010年02期
10 李志勇;冯江华;;智能型光伏微电网及其N+1控制模式研究[J];大功率变流技术;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐轲;郑华敏;许思维;;浅析工厂谐波的产生原理及治理办法[A];2011建筑工程电气技术文集[C];2011年
2 张定华;桂卫华;阳春华;王卫安;;三相大功率冲击性负载电能质量综合补偿系统研究及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 ;On the Topological Characteristics of Power Grids with Distributed Generation[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 ;The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 ;Distributed Generation System Development Based on Various Renewable Energy Resources[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 张章;宋海峰;;微网中的储能技术研究[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
7 杨志红;;谐波对剧场会堂调光设备的影响及治理[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
8 陈祥;;分布式电源系统接入影响[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
9 严玉廷;苏适;;云电科技园智能微网研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
10 王毅楠;苏适;朱晓荣;刘东;许丹莉;;双向AD/DC变换器对直流微电网母线电压的控制策略研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
3 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
4 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
5 撖奥洋;变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究[D];华中科技大学;2010年
6 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
7 汪隆君;电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D];华南理工大学;2010年
8 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
9 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
10 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张云波;基于DSP的三相四线制有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
2 张维;基于ARM7的配电变电所和开闭所RTU研究[D];山东科技大学;2010年
3 徐坤山;三相四线制并联型有源电力滤波器的研究[D];山东科技大学;2010年
4 吕世家;多模块并联DC/AC电力变换技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘强;海洋潮流能发电系统的并网型逆变器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 於晓龙;宽范围输入逆变器的研制[D];大连理工大学;2010年
7 许明;并联型三相三线制有源电力滤波器的仿真研究[D];大连理工大学;2010年
8 冯进;高压电缆局部放电检测技术的研究[D];大连理工大学;2010年
9 王江波;并联型三相三线制有源电力滤波器控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
10 王钟辉;含有微网的黑启动特性的研究[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 纪献兵;蒲绍选;谢建;李云苍;刘滔;;太阳能热发电技术[J];中国建设动态.阳光能源;2005年02期
2 徐建中;分布式供电和冷热电联产的前景[J];节能与环保;2002年03期
3 梁志鹏,谢正武;中国分布式发电的机遇和挑战[J];节能与环保;2004年11期
4 白明;许敏;崔新雨;董红海;;基于可再生能源的分布式发电技术的应用及前景[J];节能与环保;2008年02期
5 马守军,庄亚平,陈新传;潜艇蓄电池建模策略分析[J];船电技术;2004年04期
6 何季民;分布式电源技术展望[J];东方电气评论;2003年01期
7 姜桂宾,裴云庆,王峰,杨旭,王兆安;SPWM逆变电源的自动主从并联控制技术[J];电工电能新技术;2003年03期
8 杨淑英;张兴;张崇巍;;基于下垂特性的逆变器并联技术研究[J];电工电能新技术;2006年02期
9 朱俊星;姜新建;黄立培;;基于飞轮储能的动态电压恢复器补偿策略的研究[J];电工电能新技术;2009年01期
10 苏建徽;汪长亮;;基于虚拟同步发电机的微电网逆变器[J];电工电能新技术;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李武华;何湘宁;;基于主从方式逆变器并联方案的建模、分析和实现[A];浙江省电源学会第九届学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 车仁飞;配电网潮流计算及重构算法的研究[D];山东大学;2003年
2 汪海宁;光伏并网功率调节系统及其控制的研究[D];合肥工业大学;2005年
3 张彦廷;基于混合动力与能量回收的液压挖掘机节能研究[D];浙江大学;2006年
4 张丽;含分布式电源的配电网事故解列与供电恢复策略研究[D];华北电力大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王磊;有源电力滤波器(APF)的DSP控制策略研究[D];浙江大学;2002年
2 刘慧文;具有组合功能的智能化通用正弦逆变电源的研制[D];合肥工业大学;2003年
【相似文献】
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1 李俊;薄翠梅;史伟伟;赵剑峰;唐国庆;;基于输出电流反馈控制策略的交流电压稳定器的研究与实验[J];继电器;2005年24期
2 张铁龙;张赛;;区域电网AVC系统的实现[J];电气开关;2010年06期
3 王晶;徐爱亲;翁国庆;沈月月;;动态电压恢复器控制策略研究综述[J];电力系统保护与控制;2010年01期
4 於锋;胡国文;;具有改善电能质量的光伏发电并网控制器研究[J];低压电器;2010年22期
5 肖小兵;何肖蒙;陈波;;基于配电网电压跌落的DVR研究[J];电气开关;2011年03期
6 肖海峰;陈增禄;陈佩;;单相电压跌落补偿系统的新型时间优化控制[J];电力系统自动化;2009年05期
7 李鹏;张玲;盛银波;;新能源及可再生能源并网发电规模化应用的有效途径——微网技术[J];华北电力大学学报(自然科学版);2009年01期
8 张文平;;电能质量及其改善措施[J];广西质量监督导报;2009年11期
9 张朋;串联型电能质量补偿器的控制策略[J];电力电子技术;2004年06期
10 史辉;刘立平;;电力电子变压器的发展及应用综述[J];广西轻工业;2010年05期
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1 钟云;张建成;;DVR补偿策略的研究与仿真分析[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
2 朱涛;李文云;吴琛;李玲芳;申洪;黄镔;;风电场并网对地区电网电能质量的影响分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
3 赵春枝;;提高城市供电系统供电电能质量的研究[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
4 郑港;邱佑存;周德钧;;电能质量及补偿控制技术方案探讨[A];第七届全国电技术节能学术会议论文集[C];2003年
5 季万丰;;油田电网电压暂降问题分析及对策[A];山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C];2009年
6 李尧清;;潍坊地区电能质量的现状及控制策略[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年
7 耿云玲;王群;何怡刚;;典型电能质量扰动信号的小波检测[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
8 杨振宇;赵剑锋;唐国庆;;电能质量的经济评估以及改善方案的净现值确定[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
9 何益宏;刘进军;叶英华;李红雨;卓放;王兆安;;一种基于双变流器结构的通用电能质量控制器[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
10 李加升;柴世杰;;电能质量谐波间谐波在线快速检测方法研究[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年
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1 张哲;欧盟亚洲电能质量投资项目在华启动[N];中国电力报;2008年
2 人微;电能质量小常识[N];中国电力报;2004年
3 本报记者 刘超辉;电能质量离仲裁还有多远[N];中国电力报;2003年
4 胡俊霞曹建萍;电能质量在线监测仪——为奥运供电保障加道保险[N];国家电网报;2008年
5 王靖;柔性直流输电技术项目启动[N];国家电网报;2008年
6 ;电能质量关乎电网健康[N];中国电力报;2004年
7 记者 吴国瑛;电网“污染”岂容小觑[N];上海科技报;2006年
8 薛枫 周昕峰;通辽局首套电能质量在线监测系统投运[N];东北电力报;2011年
9 本报记者 方彬 通讯员 孙国彬 王宏兴;提高电能质量有路可寻[N];中国电力报;2004年
10 王国柱;唐山供电QC小组技术创新获奖[N];中国电力报;2007年
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1 高晓芝;微网控制策略与电能质量改善研究[D];天津大学;2012年
2 管春;电能质量综合检测与分析系统研究[D];重庆大学;2011年
3 刘昊;基于时域特性分析的电能质量分析与评估方法的研究[D];中国矿业大学;2009年
4 杨占刚;微网实验系统研究[D];天津大学;2010年
5 肖朝霞;微网控制及运行特性分析[D];天津大学;2009年
6 谭亲跃;大容量脉冲功率系统对电能质量的影响研究[D];华中科技大学;2011年
7 苏玲;微网控制及小信号稳定性分析与能量管理策略[D];华北电力大学(北京);2011年
8 韩奕;微网及含分布式发电的配电网保护算法研究[D];中国电力科学研究院;2011年
9 徐立中;微网能量优化管理若干问题研究[D];浙江大学;2011年
10 彭双剑;微网运行和电能质量控制研究[D];湖南大学;2011年
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1 付俊波;微网及含微网配电系统优质电力保障方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 吕志鹏;含分布式发电的配电网电能质量综合控制研究[D];湖南大学;2010年
3 尹华丽;动态电压恢复器(DVR)有关问题的研究及仿真[D];华北电力大学;2002年
4 俞峰;电能质量监测软件的研究和开发[D];西南交通大学;2003年
5 李豪举;电力推进船舶电能质量分析[D];江苏科技大学;2010年
6 周俭节;基于DSP的电能质量在线监测装置的设计与实现[D];合肥工业大学;2010年
7 周世平;电压质量监测与分析系统的开发[D];西安理工大学;2004年
8 胡海兵;电能质量实时检测的研究[D];浙江大学;2003年
9 秦东;地区电能质量监测与管理系统的设计与实现[D];四川大学;2003年
10 浣威;配电网高压电能质量综合补偿装置的研究[D];湖南大学;2010年
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