低压混合微电网孤岛运行控制策略研究

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:微电网可划分为直流微电网、交流微电网和混合微电网三种类型。各种微电网的结构和特性不同,导致系统投资和运行成本也不相同。直流微电网可靠性相对较高,且在缆线较短的情况下,网络损耗略小于交流微电网;交流微电网在低压远距离电能传输中效率更高;混合微电网由直流微电网和交流微电网通过耦合变换器连接而成,如果在光伏、燃料电池、储能环节、直流负载和基于逆变器的交流负载聚集的地方配置直流微电网,在微源和负载相对分散处配置交流微电网,然后在适当的地方通过耦合变换器连接形成混合微电网,那么,该混合微电网一方面可以充分发挥直流微电网和交流微电网各自的优势,另一方面,亦可充分利用耦合变换器的协调作用来提高微电网效率,改善电能质量,增强其鲁棒性。虽然从理论上说,混合微电网在优化配置和运行方面具有更大自由度,但其实现却依赖于合理的控制设计。因此,本文对混合微电网的控制策略展开了研究,全文的主要工作分为如下几个方面:(1)针对本文所提出的混合微电网的结构配置,分别建立了混合微电网中各重要元件的数学模型;(2)提出了直流微电网和交流微电网的控制策略,根据该控制策略,直流微电网和交流微电网各重要元件将依据其运行的不同状态来采取相应的工作模式以保证直流微电网和交流微电网的高效、经济和可靠运行;(3)在确定直流微电网和交流微电网控制策略的基础上,进一步提出了耦合变换器的控制策略,该控制策略既能充分发挥交直流微电网的协调作用,又能最大限度地避免无意义的能量传输损耗;(4)针对本文所提出的混合微电网的控制策略,在MATLAB/simulink仿真平台上进行了仿真研究,验证了所提控制策略的可行性和有效性。
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