分布式互补能源微网系统的控制策略研究

分布式发电系统具有明显的环境效益和社会效益,受到越来越多的关注。分布式互补能源微网系统,通过整合分布式发电系统(包括风力发电系统、太阳能发电系统、燃料电池、冷热电联产系统以及储能装置等)的优势,能够满足用户的不同需求。同时,微网系统既可以运行在并网模式,也可以运行在孤岛模式,是大电网的有力补充。因此,微网系统已成为国内外研究的热点。 本文着重对分布式互补能源微网系统中的分布式电源控制和并网逆变器的控制策略进行了详细的理论分析和仿真研究。针对微网系统中的多种分布式电源,详细研究了光伏并网发电系统的工作原理,提出了一种基手最大功率点跟踪(MPPT)与电压控制相结合的三相光伏并网系统的控制策略,以此提高并网接入点的电压水平。微网系统中并网逆变器是分布式电源接入微网系统的关键设备,本文通过详细研究了并网逆变器的工作原理与控制技术,提出了一种并网逆变器控制策略(V/f-P/Q控制),通过该控制策略,在微网系统联网运行模式下控制并网逆变器输出指定的有功和无功功率,而在孤岛运行模式下为微网系统提供电压和频率的支撑。通过PSCAD/EMTDC的仿真软件,采取不同的算例系统,建立了仿真模型、相关算法和控制策略。仿真结果验证了本文所提出的算法和控制策略的正确性。 最后,针对合肥工业大学的分布式发电示范系统,本文在对实验室的系统进行阐述后,利用PSCAD/EMTDC仿真软件,建立了分布式发电实验室中常规发电机系统、太阳能发电系统和风力发电系统的仿真模型和控制策略,并对其动态特性进行了仿真研究。