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基于冷热电三联供系统的微电网建模及仿真

发布日期: 2020-04-08

来源: www.qdf0605.com

  • 资料大小: 1.69MB
  • 资料类别: 水利水电
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  • 更新时间: 2020-04-08
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

基于冷热电三联供系统的微电网建模及仿真

针对含多种分布式电源的微电网运行控制问题研究了微电网中冷热电三联供、光伏电池和储能系统的数学模型和控制方法,通过DIgSILENT软件建立了微电网整体模型。仿真分析了微电网并网转孤岛模式以及微电网孤岛模式下光伏出力大幅下降2种典型微电网运行方式对微电网的影响。结果显示,本文采用的控制方法在微电网运行模式转变过程中能良好地协调控制内部各台分布式电源,使微电网系统保持安全可靠运行。

1 分布式电源模型

1.1 冷热电三联供

冷热电三联供是一种将热机、发电机、热回收和制冷装置作为整体通过统一管理制冷、供热及供电过程实现能源梯级利用的新型能源利用方式

微型燃气轮机是联供系统的核心部件通常采用径流式叶轮机械或空气轴承化工技术,结构简单、机组尺寸小,可产生大量品质极佳的余热烟气,是目前微型分布式发电系统特别是小型冷热电联供系统的主要动力化工设备其原动机结构如图1所示

基于冷热电三联供系统的微电网建模及仿真 

1 微燃机原动机模型

Fig.1 Prime mover model of microturbine

微燃机原动机模型包含转速控制、温度控制、加速控制、燃料系统以及压气机涡轮系统等部分。微燃机并网逆变器侧采用下垂控制策略具体结构如图2所示。

 下垂控制结构

2 下垂控制结构

Fig.2 Structure of droop control

1.2 光伏电池

光伏电池是直接将光能转化为电能的能量转换器其等效电路的理想形式如图3所示。

 光伏电池的等效电路

3 光伏电池的等效电路

Fig.3 Equivalent circuit of photovoltaic cell

目前对光伏电池一般都采用最大功率点跟踪控制策略始终使之处于最大功率输出状态这里采用较为常用的增量电导法。光伏逆变器的控制系统采用SPWM调制化工技术。逆变器具有2个独立的控制变量即调制比M和移相角δ。光伏并网发电系统正常运行时通过控制变量逆变器可以独立地控制有功功率类物理量和无功功率类物理量。图4为逆变器控制系统框图。

光伏逆变器控制框图 

4 光伏逆变器控制框图

Fig.4 Control block of PV inverter

1.3 储能装置

储能装置的逆变器控制策略采用PQ控制即本地控制装置接受监控平台PQ指令输出有功功率和无功功率如图5所示

储能装置控制框图 

5 储能装置控制框图

Fig.5 Control block of energy storage

2 微电网系统模型

本文微电网系统模型结构如图6所示。该微电网的电源包括三联供发电机、光伏电池板、蓄电池组以及市电负荷包括级负荷、二级负荷和三级负荷提高电能质量的化工设备包括无功补偿化工设备(电容器和有源滤波装置

 微电网拓扑结构图

6 微电网拓扑结构图

Fig.6 Topology of microgrid

微电网通过一台10kV/0.4kV变压器和PCC快切开关与系统连接利用电力系统仿真分析软件DIgSILENT对该微电网系统进行建模,在此基础上进行仿真计算。

 

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