基于储能系统荷电状态的微电网多源协调控制策略研究

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微电网独立运行时,没有大电网的支撑,并且可再生能源因自身固有的间歇性、波动性等特点,给电力系统的稳定运行及可靠供电带来一定的负面影响。因此,如何通过微电网内部多种微电源之间的协调配合来维持电压、频率的稳定是微电网孤岛运行的关键和技术难点。  现有微电网中微电源的协调控制方法对电网中的主控单元和通信线路的依赖性较强,虽然对等控制利用微电源接入系统点电压和频率的局部信息进行独立控制,实现了电压和频率的自动调节,不需要响应的通信环节,但也牺牲了微电网电压和频率的稳定性,并且很难在第一时间做出统筹全局的响应。为此本文做了以下研究工作:  1、提出了适用于交流独立微电网的母线频率信号算法,系统中微电源可根据本地信息的变化自主切换控制模式实现就地控制,并通过一小型的微电网验证了所提母线频率信号算法的可行性。  2、为了实现文中所提出的母线频率信号算法,本文提出一种基于下垂控制的光储微电源协调控制策略。该协调控制策略考虑了蓄电池储能系统的荷电状态(SOC)因素,蓄电池储能系统与光伏发电系统均采用下垂控制,利用本地信息进行下垂控制中电压控制模式和功率控制模式的自主切换。最后,通过一小型的独立微电网验证了本文所提协调控制策略的有效性。  3、针对一般结构简单且投资少的小型独立微电网中,较少配备中央控制器(MGCC)和通信网络的特点,提出了一种在考虑储能系统荷电状态基础上,微电网进入孤岛模式后蓄电池储能系统和微型燃气轮机的协调控制策略,针对协调控制策略,设计了蓄电池储能系统逆变器的控制模型,控制模型中集恒功率控制、恒压/恒频控制及下垂控制于一个逆变器中,通过开关的闭合选取相应的控制模式,并且开关的闭合由协调控制策略给出。  4、将上述所提的基于储能系统荷电状态的独立微电网协调策略应用于一包含蓄电池储能系统、薄膜固定式光伏发电及微型燃气轮机的小型独立微电网中,通过仿真结果表明本文所提的协调控制策略可维持独立微电网的稳定运行。
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