电网综合停电计划管理论文提纲

论文题目：光储交直流微电网孤岛运行下的能量管理

摘要：在经济全球化背景下,用户及工业用电的需求大大增加。同时,人类社会对能源的需求日益增加,可是化石等能源存量却越来越少。因此,我国不断深化能源可持续发展战略。但不能忽略其分布式发电的缺点。为了对分布式新能源存在的问题进行优化,微电网应运而生。分布式新能源在运行中常受到自然因素的制约,有其不稳定性,对电网的稳定运行造成影响。在配电网计划检修、出现故障致使停电或稳定性变差时,微电网可以从配电网分离出来单独运行,即进入孤岛运行模式。在大电网无法覆盖区域,微电网也是处于孤岛运行模式。在孤岛运行模式下,微电网无法得到大电网的支撑,更加凸显了对于储能设备的需求。针对以上问题,本文主要针对直流微电网与交直流混合微电网孤岛运行情景进行研究。即先建立直流部分的模型并设计其控制策略,而后在其基础上加入交流部分形成交直流混合微电网,并设其控制策略。主要包括以下三个部分的内容:第一部分建立了光伏储能直流微电网与交直流混合微电网系统的模型。首先,对光伏电池模型、工作原理以及逆变模块进行简单分析,并对光伏发电部分的控制进行设计。然后,分别简介蓄电池和超级电容工作原理及简单模型,同时建立超级电容和蓄电池的模型和控制模块。最后介绍几个典型的微电网架构,叙述其构架、适用范围以及不足之处,选出符合本文研究所需要的微电网构架。第二部分以微电网孤岛运行为背景,重点研究混合储能模块在微电网中的应用,设计了直流微电网的能量管理策略。首先,建立了混合储能模块的仿真模型。然后,针对混合储能模块在直流微电网孤岛情景下的应用设计控制策略。最后,将混合储能系统协调控制策略应用在所设计系统中,通过仿真实验验证其可行性。第三部分是以微电网孤岛运行为背景,在建立的直流微电网基础上加入交流部分形成交直流混合微电网,重点研究混合交流微电网与直流微电网互相支撑的情况,设计了交直流混合微电网的能量管理策略。首先,分别对交流微电网和直流微电网的下垂特性进行分析,设计双向变换器的参数,求取综合下垂系数。然后,设计交直流混合微电网的能量管理策略。最后,通过仿真建模实验验证该策略的可行性。

关键词：直流微电网;混合微电网;能量管理;双向变换器

学科专业：能源动力（电气工程）（专业学位）

摘要

Abstract

英文缩略词表

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.2.1 光伏发电系统现状

1.2.2 国内外微电网发展现状及典型示范工程

1.2.3 混合储能技术研究现状

1.3 论文的主要研究内容

1.4 论文的组织结构

第2章 光伏储能微网系统建模

2.1 建立光伏发电系统模型

2.1.1 光伏电池建模

2.1.2 光伏发电逆变系统模型

2.2 蓄电池模型建立

2.2.1 蓄电池工作原理

2.2.2 简单蓄电池模型

2.2.3 蓄电池三阶等效模型

2.3 建立超级电容模型

2.3.1 基本原理与分类

2.3.2 超级电容器简单等效电路模型

2.4 典型微电网架构与控制设计

2.5 本章小结

第3章 光储直流微电网混合储能的控制设计

3.1 建立蓄电池-超级电容器混合储能模块的仿真模型并设计参数

3.1.1 设计蓄电池-超级电容器混合储能模块构架

3.1.2 设计蓄电池-超级电容器混合储能系统的参数和控制

3.2 设计双向Buck-Boost变换器参数

3.3 直流微电网系统简化模型分析与控制初步设计

3.4 设计光伏电池控制策略

3.5 设计蓄电池-超级电容器混合储能系统的控制策略

3.6 设计光伏储能直流微电网的双闭环控制器

3.6.1 蓄电池-超级电容器混合储能模块电流闭环控制设计

3.6.2 蓄电池-超级电容器混合储能模块电压闭环控制设计

3.7 仿真实验案例及分析

3.7.1 实验案例一

3.7.2 实验案例二

3.7.3 仿真分析

3.8 本章小结

第4章 光伏交直流微电网双向变换器的设计

4.1 交直流混合微电网结构与下垂特性分析

4.1.1 交直流混合微电网结构

4.1.2 直流微电网下垂控制特性分析

4.1.3 交流微电网的下垂控制特性分析

4.1.4 标幺化的下垂特性

4.2 传统下垂控制方法分析

4.2.1 有功功率-频率下垂控制(P-f)与无功功率-交流母线电压下垂控制(Q-U)

4.2.2 有功功率-直流母线电压下垂控制策略(P-U_(dc))

4.2.3 双下垂控制

4.2.4 基于单位化混合下垂控制

4.3 互联变换器的控制参数设计及混合微电网下垂系数求取

4.4 混合微电网互联变换器的控制设计

4.5 设计仿真实验案例及结果分析

4.5.1 仿真案例参数设定

4.5.2 仿真案例结果分析

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢