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微电网孤岛运行模式下负荷控制策略的研究

标题: 微电网孤岛运行模式下负荷控制策略的研究
作者: 谷冉
出版时间: 2016-05-17
所在大学: 河北农业大学
关键词: 分布式电源,微电网,孤岛,模糊聚类,负荷,控制策略
论文级别: 硕士
学位: 学位论文
导师: 黄丽华
专业: 农业电气化与自动化
摘要: "随着经济社会的快速发展,人们对能源的依赖越来越大,因而产生的能源问题也日益严峻,尤其表现在电力行业.我国的电力生产主要来自火力发电,通过燃烧煤炭等不可再生能源来产生电力,所占份额高达80%.当下,随着整个社会对电力行业的要求逐步提高,只单纯依靠增加电力基础设施的改建不能有效解决电力行业所面临的问题,而且煤炭资源的燃烧所引起的环境污染问题也受到人们的重视,因此亟需一条高效可靠的可持续发展途径.以清洁能源和可再生能源为动力的分布式电源正适应了电力行业的发展要求.微电网是一种含分布式电源,与负荷及蓄电装置相结合的灵活可控的小电网,它可以与大电网并联运行,也可以脱离大电网形成孤岛,独自运行.以分布式发电技术为基础的微电网系统,不仅为可再生能源提供了发展途径,而且有效地增加了电力系统的发电容量,其相对于传统电网有很大的优势.它能够缓解能源危机、减少环境污染、提高电网可靠性,为电力用户提供更好的服务,提高了全社会的供电、用电水平.最重要的是,为保障微电网运行的可靠性和经济性离不开有效的控制策略.本文以微电网的控制策略为主要研究内容.首先,介绍了分布式发电和微电网的概念,对风力发电、太阳能发电和燃料电池等几种常见分布式电源进行了详细的分析和研究.然后,对微电网的孤岛运行模式进行了详细的描述,重点研究了微电网孤岛运行模式下的控制策略.利用模糊数学方法中的聚类分析方法,以孤岛内的负荷属性为研究对象,对孤岛内的负荷属性进行了具体分析研究,主要包括负荷等级属性、负荷的控制属性和电气距离属性.当孤岛内分布式电源发电功率不满足负荷需求,即需要孤岛电力系统切除或调节负荷时,提出了孤岛负荷控制顺序策略,解决了切除负荷或调节负荷的控制顺序不确定问题.最后,以农村电网为例,介绍了农村电网与微电网的联系,将其独立运行的状态模拟为小型微电网孤岛运行模式.依据该控制策略,利用Matlab软件实现控制策略的运算过程,其结果能够实现在满足技术指标的前提下,提高农村电网的供电可靠性和经济性.通过实例,验证了该方法的正确性和有效性."