含分布式电源的中低压直流配电系统及其控制策略研究
随着可再生能源的发展，传统的交流配电结构和供电方式已经不能满足现代社会和经济性的发展;直流配电网由于供电容量大、电能质量好、分布式能源易于接入以及良好的经济性等特点，成为国内外研究热点。但中低压直流配电网电能质量也受到主网情况、负荷特性以及控制策略的影响，因此，含分布式电源的中低压直流配电系统的直流母线电压的失稳现象是亟待解决的问题。 首先考虑电压等级、接线及接地方式、拓扑结构等因素，确定本文直流配电系统构架，建立含光伏、风电及储能元件的分布式电源系统数学模型，依据贵州电网柔性直流配电系统，搭建含分布式电源的中低压直流配电系统环状仿真模型，通过仿真分析，研究含分布式电源的直流配电网稳态运行特性。 然后，对中低压直流配电网的关键电力电子设备双主动全桥DC-DC变换器(DAB)进行研究，搭建DAB的数学模型和拓扑结构;为提高DAB在输入电压扰动、线路负载干扰及系统参数变化时的动态响应性能，提出一种基于单移相控制的滑模变结构控制方法。 其次，建立模块化多电平换流器(MMC)换流器的数学模型和拓扑结构，分析MMC换流器的系统级控制、换流站级控制、换流阀级控制，为减小MMC桥臂电流中的二倍频环流，提高系统鲁棒性，提出一种变论域模糊PI控制策略，为分析含分布式电源的直流配电网的运行特性，结合单个MMC换流器的控制原理和下垂控制特性，确定多换流器协调控制策略。 最后，针对中低压直流配电系统的传统下垂控制策略存在的问题，提出一种综合考虑各换流站功率裕度以及电压偏差影响的实时自适应调整下垂系数的改进下垂控制;搭建含分布式电源的中低压直流配电系统环状仿真模型，分析系统负荷波动、功率跃变、潮流反转交流侧故障、换流器退出等运行状态下时控制特性，并与传统下垂控制对比分析。
直流配电网;分布式电源;模块化多电平换流器;全桥DC-DC变换器;二倍频环流
哈尔滨理工大学
硕士
电力系统及其自动化
吕艳玲
2021
中文
TM728.1
2021-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）