【摘 要】
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新能源的大力发展为全球碳减排提供了一种有效可靠途径,以此为基础的微电网技术得到了广泛研究,其中交直流混合微电网因能整合新能源发电单元、储能以及不同类型负载而受到研究重视。本文以交直流混电网的协调控制研究为立足点,分析了交直流混合微电网拓扑类型以及交直流混合微电网目前研究的难点和重点,并针对交流和直流微电网中多储能荷电量均衡控制方法,无法适用于交直流混合微电网问题,提出了一种基于ILC的自适应系数双
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新能源的大力发展为全球碳减排提供了一种有效可靠途径,以此为基础的微电网技术得到了广泛研究,其中交直流混合微电网因能整合新能源发电单元、储能以及不同类型负载而受到研究重视。本文以交直流混电网的协调控制研究为立足点,分析了交直流混合微电网拓扑类型以及交直流混合微电网目前研究的难点和重点,并针对交流和直流微电网中多储能荷电量均衡控制方法,无法适用于交直流混合微电网问题,提出了一种基于ILC的自适应系数双下垂控制方法,实现交直流混合微电网中子微电网之间储能荷电量均衡。此外为满足交直流混合微电网多工况运行,基于分层控制架构提出了一种协调控制层的分模式协调控制策略,实现不同运行工况下交直流混合微电网稳定运行,以及子微电网之间的储能荷电量均衡,提高了交直流混合微电网供电可靠性。本文具体组织结构如下:首先,根据不同微电网组织方式以及储能单元布置地点差异对交直流混合微电网拓扑结构进行了归类,分析了不同拓扑结构的特点以及研究重点,在此基础上研究了现有协调控制研究中实现各子微电网储能单元荷电量均衡存在的问题,在交直流混合微电网协调控制层中,提出了本文所要研究的多模式功率协调控制策略框架。其次,在交直流混合微电网本地控制层中,针对如何实现子微电网之间储能荷电量均衡问题,分析发现现有交流和直流微电网中多储能荷电量下垂控制方法无法直接适用于交直流混合微电网,在此基础上,提出了一种自适应系数的互联变换器(Interlinking Converter,ILC)双下垂控制方法,将下垂系数与各子微电网储能荷电量关联,实现了交直流混合微电网中各子微电网按照储能单元荷电量大小成比例分担负载,并利用小信号建模方法分析了系统稳定性,然后在仿真平台验证此方法的有效性,实现了子微电网之间储能单元的荷电量均衡控制。最后,为实现各种运行工况条件下的子微电网之间荷电量均衡,提出了一种协调层控制的分模式协调策略,协调控制层通过收集子微电网中各单元运行参数确定当前系统运行模式并给定ILC功率传输方式和大小,利用带上层指令功率的ILC双下垂控制方法,保证各种运行工况条件下子微电网内部功率平衡以及子微电网之间的储能荷电量均衡。最后在MATLAB/Simulink平台搭建模型,验证了所提协调控制策略的有效性。
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