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随着能源问题与环境问题的日益凸显,可再生能源发电技术逐渐得到了世界各国的关注。太阳能光伏发电和风力发电毋庸置疑是最具有发展前景的新能源发电技术,然而它们接入大电网时所带来的诸多不利影响又制约着可再生能源发电的应用。为解决可再生能源发电对大电网所带来的不利影响,很多国家开始对微网技术进行了研究,微网技术作为一个前沿的研究领域,是当前世界各国所研究的热点。考虑到建立微网实验系统的复杂性和局限性,本文采用Matlab/Simulink软件对直流耦合式微网和交流耦合式微网分别进行建模,在此基础上,对微网中的功率平衡及其频率响应进行了理论与仿真分析。(1)本课题首先建立了微网的控制仿真平台,在分析光伏电池数学模型的基础上,应用Matlab/Simulink仿真软件搭建了光伏电池的工程通用仿真模型,并采用扰动观测法控制升压电路占空比,实现了光伏电池的最大功率点跟踪控制。根据风力发电特性曲线,研究了风力机模型的结构并对风力机进行数学建模,在研究了风力机和永磁同步发电机工作原理的基础上建立了风力发电机的仿真模型,其中发电机部分采用Matlab/Simulink自带的永磁同步发电机模型。研究了储能蓄电池充放电特性,比较了几种不同蓄电池的数学模型,应用Matlab/Simulink建立了铅酸蓄电池的仿真模型。分析了基于下垂特性的微网逆变器的控制策略。应用Matlab/Simulink对微网变流器的控制部分进行设计与建模,在此基础上,进行了基于下垂特性的控制器的仿真分析。(2)根据风速和光照强度间歇性的特点,提出了微网中能量管理的方法;研究了交流耦合式微网的结构,并设计了每个微电源的控制策略,小型风力发电机和光伏发电机逆变器采用PQ控制,电池储能系统逆变器采用V/F控制策略,对交流耦合式微电网进行分析研究。(3)分析了直流耦合式微网的结构,提出了直流耦合式微网的控制策略;搭建了微网的仿真模型,分析了直流微电网的运行特性及其能量流动。在直流耦合式微网中,光伏发电的整流模块采用的定直流电压控制,保证了直流电压水平的稳定,风力发电机侧的控制策略为PQ控制,通过对蓄电池储能系统的控制保持直流公共母线电压的稳定。