研究目的
为呈现基于光伏(PV)-电池的独立微电网的最优控制运行方案,在向非线性负载供电时,通过柴油发电机(DG)作为辅助电源,确保在光照不足或电池荷电状态(SOC)较低期间持续为关键负载供电。
研究成果
本文提出了一种基于光伏-电池的微电网系统,通过优化柴油发电机控制策略,适用于电信基站、农村或山区等场景。该控制方案在保障电能质量与持续供电的同时,实现了资源的经济高效运行,最大化辅助发电机的燃油效率并降低其油耗。针对电压源型变流器(VSC)采用幅值自适应EPLL控制策略,有效滤除谐波与噪声,维持分布式电源端的电能质量。通过系统仿真对比传统EPLL与所提PL-EPLL控制器的VSC性能表现,验证了后者的优越性。实验室原型机的整体控制方案测试表明,该系统在稳态与动态工况下均能可靠运行。
研究不足
提供的文本中未明确提及实验的技术和应用限制,以及潜在的优化领域。
1:实验设计与方法选择:
该系统由基于光伏-分布式发电-电池的独立微电网构成,为三相非线性负载供电。三桥臂电压源型换流器(VSC)并联连接至发电机,用于控制直流功率与交流电能质量。电池连接于VSC的直流母线以维持其电压稳定。光伏阵列通过直流-直流升压变换器连接至电池,以实现最大功率点跟踪(MPPT)运行。
2:样本选择与数据来源:
采用连接电阻负载的三相二极管整流器模拟4kW至10kW变化的非线性负载,其直流母线侧设置电阻负载。鼠笼式感应发电机(SCIG)与柴油发动机-调速器耦合连接。
3:实验设备与材料清单:
光伏阵列模拟器、带电阻负载的二极管整流器、SCIG、感应电动机(IM)、电池、VSC、接口电感器及滤波器。
4:实验流程与操作步骤:
微电网控制方案分为中央控制与VSC控制。当分布式电源(DG)接入时,VSC工作于电流控制模式(CCM);当DG断开时,则切换至电压控制模式(VCM)。
5:数据分析方法:
通过不同场景仿真展示系统与控制性能,同时呈现实验实施过程与测试结果。
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