风光储微电网综合协调控制策略研究

分布式发电（DG）可以解决大电网成本高，维护难，灵活性差等问题，因此成为近年来越来越多被研究的发电形式，但其本身存在一些问题，如对电能质量，继电保护，配电网可靠性的影响，这很大程度上限制了其效能的发挥。为了解决这些问题，充分发挥分布式发电的潜能，微电网概念应运而生，并很快成为国内外电气工程研究领域的最新前沿课题之一，而微电网的控制策略直接决定了微电网的稳定性和可靠性。 本文主要研究了风光储微电网综合协调控制策略，进行了理论研究、仿真平台搭建，仿真结果分析，为后续微电网的深入研究奠定了基础。 本文设计了PQ控制器、基于下垂特性的V/f控制器，并对逆变器输出滤波器进行了设计。同时，针对PI控制器的不足，利用模型预测控制方法，设计了微网中分布式微电源逆变器的PQ模型预测控制策略和基于下垂特性的V/f模型预测控制策略，并在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型，对单个微电源分别采用PI控制和MPC控制时的不同场景进行了分析，证明了MPC控制器的效果。 在进行了单个微电源并网策略研究后，建立了微电源组网运行的微电网模型，通过对微电网运行模式的切换、孤岛模式下切/增负荷、孤岛模式下某一微电源切除3种情况下的运行特性进行仿真分析，证明本文设计的微电源模型预测控制器在以上三种情况时都能很好地进行系统的功率控制，实现负荷功率共享，同时，微电网电压和频率变化在系统允许的范围内，证明了控制策略的有效性。 最后，建立了风光储微电网的模型，用风力发电机组、光伏以及蓄电池三种微电源的模型代替直流电压源，并设计相应的控制策略，在MATLAB/Simulink中，搭建了整个系统的模型，分别在风机和光伏阵列出口处配置蓄电池，用于平抑并网功率并在孤岛下提高电压和频率支撑，仿真结果验证了控制策略的可行性。