论文部分内容阅读
分布式发电与电动汽车的发展有效缓解日趋严重的能源危机。家庭作为分布式能源的载体,已不再是传统的电能消费者的角色,而是集电能生产与消费于一身。这样既是电能消费者又是电能生产者的单元被称为Prosumer单元。在微电网中,Prosumer单元大规模并网将会引起母线电压波动、需求侧功率无序波动等问题。为解决Prosumer单元的并网问题,提升微电网对分布式发电(Distributed Generation,DG)的容纳能力,Prosumer单元功率控制方法已受到了国内外学者的广泛关注。然而,大多数学者采用大量储能装置来管理Prosumer单元能量,成本较高且容量有限。因此,为解决上述问题,减少Prosumer单元能量波动带来的并网影响,本文基于智能负载(Smart Load,SL)功率控制方法,建立了智能Prosumer单元(Smart Prosumer,即S-Prosumer)模型,并提出了其控制方法,主要内容如下:首先,对Prosumer单元接入微电网的影响进行研究。分析微电网并网切换孤岛运行模式与孤岛切换并网运行模式,分别从户用光伏发电模型、电动汽车家庭充电负荷模型、家庭用电负荷模型三方面对Prosumer单元建立模型,并通过仿真对Prosumer单元并网影响进行分析。其次,对单S-Prosumer单元自适应控制方法进行研究。建立SL功率控制模型,并提出SL有功功率控制方法。在SL功率控制模型的基础上,建立S-Prosumer结构模型,并利用PSO优化算法,提出单S-Prosumer单元自适应控制方法,并通过仿真验证所述方法的有效性。然后,对多S-Prosumer单元并网分层控制方法进行研究。分析多智能体技术的原理,并在此基础上,设计多S-Prosumer单元分层控制架构。在树状智能体控制方法与环状智能体控制方法的基础上,分别研究上层指令层与下层执行层控制策略,提出多S-Prosumer分层并网协同控制方法,并通过仿真验证所述协同控制策略的有效性。最后,在微电网切换状态下多S-Prosumer单元控制方法进行研究。分别对微电网并网切换孤岛状态下与孤岛切换并网运行状态下,研究多S-Prosumer单元接入微电网的控制方法。并基于MATLAB/Simulink仿真平台,分别对上述的两种切换运行状态下的S-Prosumer单元控制方法进行仿真验证,有效解决Prosumer单元并网问题,同时解决微电网运行切换状态时,微电网母线功率波动问题。