可再生能源海岛电网的多能源协调控制策略研究

海岛的开发利用已经成为全球研究热点，我国对海岛的开发也越来越重视。海岛的开发建设和海岛居民的日常生活均需要可靠的电网作保障，然而一方面传统的通过大陆电网向海岛供电具有输电距离远、输电成本高、供电可靠性较差等缺点，另一方面，海岛周边拥有丰富的可再生能源，因此随着微网技术的不断成熟，建立稳定可靠的可再生能源海岛微网将是促进海岛经济发展的重要措施。为了保证海岛微网安全、稳定、经济运行，本文针对可再生能源海岛微网的运行与控制问题，提出了一套多能源协调控制策略。 论文首先介绍了山东长岛电网的基本构架以及微网中各分布式电源的工作原理和建模方法。基于PSACD/EMTDC仿真软件搭建了风力发电系统、光伏发电系统、柴油发电机、负荷及储能系统等可再生能源海岛微网主要组成模块的仿真模型。 然后研究了海岛微网的并网运行协调控制方法。分析了并网变换器PQ控制模式和V/f控制模式，提出了并网运行的控制策略，其中由主电网提供电压和频率支撑，并最大程度利用可再生能源。在无储能和有储能的两种微网并网运行方式下对控制策略进行了仿真验证，同时分析了储能系统对海岛微网并网运行的影响。 论文最后介绍了海岛微网孤网运行时的特点及控制方法，提出了基于主从控制的孤网运行控制策略，其中以蓄电池储能系统或柴油机作为主控单元，可再生能源发电作为从控制单元。分析了三种孤网运行工况，制定了相应的协调控制方案，并通过仿真验证了孤网控制策略的可行性。