开题报告《基于逆变器下垂控制的微电网能量管理系统的研究》

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基于下垂控制的船舶微源逆变器控制策略研究的开题报告

基于下垂控制的船舶微源逆变器控制策略研究的开题报告一、选题背景近年来，随着能源危机日益加剧和环保意识的提高，新能源发电技术逐渐成为国内外电力系统发展的重点。

微源逆变器在其分布式发电系统中起着关键性的作用。

微源逆变器可将直流电能转换为交流电能，以满足现代电力系统对电能质量的要求，同时也可实现能量管理和动态功率调节的功能。

船舶作为特殊的运输工具，对于可再生能源的应用有着独特的需求和优势。

船舶微源逆变器系统能够将风浪、太阳等环境中的能量转化为电能供船舶使用，降低燃油消耗，减少对环境的污染，提高燃油经济性，具有广阔的应用前景。

然而，由于船舶工作条件的特殊性，传统的微源逆变器控制策略难以满足其要求，因此需要研究基于下垂控制的船舶微源逆变器控制策略，以提高逆变器系统的效率和稳定性。

二、研究目标本课题将研究船舶微源逆变器系统中的基于下垂控制的控制策略。

具体研究目标包括：1. 研究下垂控制算法的基本原理和特点，深入了解下垂控制在微源逆变器系统中的应用；2. 建立船舶微源逆变器系统模型，分析其特点和控制需求，确定基于下垂控制的控制策略；3. 设计下垂控制策略的具体实现方法，包括控制器的设计和参数调整；4. 进行仿真实验和实际实验，验证基于下垂控制的微源逆变器控制策略的效果和稳定性，并与传统的控制策略进行对比分析。

三、拟解决的问题1. 船舶微源逆变器系统具有复杂的负载特点和环境条件，需要找到适合其工作条件的控制策略；2. 下垂控制作为一种新型控制算法，在船舶微源逆变器系统中的具体应用还需进一步研究和深入探讨；3. 如何通过下垂控制来提高微源逆变器系统的效率和稳定性，需要进行针对性的探索和实验研究。

四、研究思路1. 研究下垂控制算法的基本原理和特点。

通过文献调研和实验分析，了解下垂控制算法的基本原理和适用范围。

2. 建立船舶微源逆变器系统模型。

通过建立系统模型，深入分析电路特性和负载特点，确定下垂控制的应用场景和控制目标。

独立微电网并联逆变器下垂控制策略研究

（e）独立微电网系统输出三相电流图 3 独立微电网系统运行状态
本文对于基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器的控制策略进行了研究，网并联逆变器控制模式的优缺点及适用范围，提出了基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略，并给出了基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制框图；最后，基于 MATLAB/Simulink 仿真平台进行了下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略的仿真验证，通过仿真验证表明提出的下垂控制策略能够维持独立微电网系统电压和频率的稳定，证明了本文提出的基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略的有效性。
3 独立微电网并联逆变器下垂控制模式
基于表 1 中的三种控制模式的比较，本文采用下垂控制模式进行独立微电网变流器的控制。独立微电网逆变器控制过程如下：采集经并联逆变器输出的三相电压和三相电流，将采集到的三相电压和三相电流进行 abc/dq0 变换之后经过功率计算模块进行有功功率和无功功率的计算，将计算得到的功功率和无功功率进行下垂控制模块得到下垂控制电压；经电压外环和电流内环双环控制后经过 PWM 模块，得
源特性；应用于控制复杂；易造应用于并 / 离网下垂控制孤网和并网系统
中；输出电能质成输出电压低落运行状态
量好
1 独立微电网结构
图 1 独立微电网结构图
图 2 独立微电网并联逆变器下垂控制模式框图
理论研究
252
到控制逆变器开通或关断的驱动信。
4 仿真验证
（a）独立微电网系统输出频率（c）独立微电网系统输出有功功率
表 1 三种控制模式比较
控制模式
优点
缺点
适用范围
PQ 控制
单独并网模式或
变流器表现为电流源特性及良好

微电网能量管理系统研究综述

2、电力电子接口的设计：电力电子接口是实现分布式能源并网的关键设备，需要考虑电力电子器件的性能和可靠性、接口的通用性和扩展性等问题。
3、储能装置的优化管理：储能装置是实现能源调度和优化分配的重要手段，需要研究储能装置的特性、控制策略和优化运行方法。
4、能量管理算法和控制策略的研究：能量管理算法和控制策略是多微电网能量管理系统的核心，需要考虑系统稳定性、能效性、灵活性等问题，实现系统的优化运行。
3、优化调度：优化调度是多微电网能量管理系统的核心功能之一。其主要目标是通过对分布式能源资源的优化配置和管理，实现能源利用效率的最大化和系统运行成本的最小化。
在实际应用中，多微电网能量管理系统的功能还需要根据具体的应用场景和需求进行调整和完善，以提高系统的适应性和灵活性。例如，在某些情况下，可能需要增加能源储存和备用电源的管理功能；在另外一些情况下，可能需要对系统的运行模式和调度策略进行动态调整以适应不同的能源需求和供应情况。
目前，多微电网能量管理系统的设计已取得了一定的成果，但仍存在以下不足：
1、分布式能源设备的选型和配置仍存在一定的主观性和经验性，需要进一步开展定量和系统化的研究。
2、电力电子接口和储能装置的设计和管理尚缺乏完善的技术标准和规范，需要加强标准化和互操作性的研究。
3、能量管理算法和控制策略的研究仍面临一定的挑战，如非线性、时变、不确定等因素对系统性能的影响，需要深入研究更加高效、灵活、稳定的控制策略和算法。
引言
微电网是一种由分布式能源资源和储能系统组成的自治系统，它可以通过内部自平衡来满足用户在电力需求和能源管理方面的需求。微电网能量管理系统作为微电网的核心组成部分，通过对微电网进行实时监控、优化控制和调度管理，实现了对微电网的高效运营和管理。本次演示旨在综述微电网能量管理系统在各个方面的研究现状和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

微网光伏并网及电能质量控制系统的开题报告

微网光伏并网及电能质量控制系统的开题报告一、选题背景在人们日益追求环保与可持续发展的今天，太阳能电站成为新能源中的热点之一。

随着我国太阳能发电技术的不断提高和政策扶持力度的逐步加大，我国太阳能电站建设和并网发电已经成为了一项非常活跃的领域。

微网光伏并网是太阳能电站中的一种新型发电方式，具有经济性明显、安全可靠等特点，其应用也日益广泛。

然而，微网光伏并网既需要保证电网稳定，又需要保障电能质量，而现有的并网控制系统并不能完全满足微网光伏并网的需求。

因此，如何建立一套可靠有效的微网光伏并网及电能质量控制系统，成为了目前的研究热点。

二、研究目的和意义本研究旨在探索并建立一套可靠有效的微网光伏并网及电能质量控制系统。

具体而言，研究内容包括以下几个方面：1.建立一套光伏发电系统模型，研究光伏电源的特性和影响因素。

2.设计光伏逆变器，并对其电路结构和控制策略进行分析和优化，以提高并网效率和光伏电源的稳定性。

3.研究微网光伏并网控制策略，包括光伏发电、逆变器控制、组网控制等方面。

4.建立电力质量评估模型，分析并评价微网光伏并网的电力质量。

本研究的意义在于：建立了一套针对微网光伏并网的完整控制策略，包括光伏电源模型、逆变器电路和控制、微网光伏并网组网控制等方面，为微网光伏并网的安全、稳定运行提供了重要的保障；同时，在电力质量方面，通过建立电力质量评价模型，能够及时监测微网光伏并网的电能质量，有效提高微网光伏并网的能源利用效率。

三、研究内容和方法3.1 研究内容1.建立微网光伏发电系统模型。

该模型将光伏电源、逆变器及附属设备等完整地建立起来，通过MATLAB/Simulink进行仿真与分析，以研究光伏发电的特性和影响因素。

2.设计光伏逆变器。

分析逆变器电路结构和控制策略，进行优化设计，提高并网效率和光伏电源的稳定性。

3.制定微网光伏并网控制策略。

考虑并网方案、光伏发电、逆变器控制及组网控制等因素，建立合理的微网光伏并网组网控制方案。

微源并网逆变器下垂控制策略的改进研究

ＳＵＮＹｕｎ－ｌｉｎｇ，ＨＵＡＮＧＷｅｉ，ＷＡＮＧＧｕａｎ — ｎａｎ，ＷＡＮＧＷｅｎ－ｊｕｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏａｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ）
于此控制策略的微电网仿真模型，仿真结果验证了此控制策略的有效性。关键词：微网：下垂控制；非线性特性；前馈环节；小干扰分析中图分类号：ＴＭ４６４文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ７５９８（２０１３）０１－０００６－０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｉｇｄｒｏｏｐｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔｓｔｅｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｓｔａｂｉ］ｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏ — ｇｒｉｄ，ｗｈｉｌｅｓｎｌａ］１ｄｒｏｏｐｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔｓｒｅｓｕｌｔｉｎｓｌｏｗｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒｃｏｎｌｅｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｋｉｎｄｏｆｄｒｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｎｏｎｌｉｎｅａｒｄｒｏｏｐ

分布式电源自律控制策略与微电网能量协调管理系统研究的开题报告

分布式电源自律控制策略与微电网能量协调管理系统研究的开题报告一、研究背景及意义随着电力系统的发展和智能化水平的提高，分布式电源（DER）逐渐成为电力系统中不可或缺的一部分，在优化电力系统运行、提高供电质量和实现能源可持续发展等方面发挥重要作用。

传统的中央化电力系统存在着能源浪费、运行效率低下、能源安全等问题，而分布式电源能有效实现能源可再生利用、提高能源效率、减少能源浪费、提高能源安全等等。

因此，如何对分布式电源实现自主控制是实现电力系统可持续发展的重要因素之一。

与此同时，微电网（MG）的概念也开始被大家所熟知。

微电网是一种小型电力系统，由多种不同类型的电源设备组成，如光伏发电、风力发电、蓄电池储能等，以满足用户需求为主要目的。

微电网具有低碳、高效、安全等优点，正逐渐成为未来电力系统的重要组成部分。

因此，如何实现微电网中分布式电源的能量协调和协同管理，是目前电力系统中待解决的一个亟待研究的问题。

二、研究内容与目标本研究旨在针对分布式电源进行自律控制策略研究，并结合微电网的实际需求，提出相应的分布式电源能量协调管理系统。

具体研究内容和目标如下：1. 分析当前分布式电源自主控制方案，评估其优缺点，提出适合微电网的分布式电源自律控制策略。

2. 开发分布式电源能量协调管理系统，实现分布式电源间的协同管理，提高微电网中的能源利用效率。

3. 通过建立分布式电源的仿真模型，验证所提出的控制策略和能量协调管理系统的有效性。

三、研究方法本研究首先进行分布式电源自主控制方案的优缺点评估和需求分析，然后通过文献调研和实验仿真，提出适合微电网的分布式电源自律控制策略。

同时开发分布式电源能量协调管理系统，实现分布式电源间的协同管理，提高微电网中的能源利用效率。

最后通过建立分布式电源的仿真模型，验证所提出的控制策略和能量协调管理系统的有效性。

四、研究预期成果通过本研究，将能够得到分布式电源自律控制策略研究成果和微电网分布式电源能量协调管理系统。

开题报告《基于逆变器下垂控制的微电网能量管理系统的研究》

开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是配电网向主动式运行方式发展的一条途径，使传统电网向智能电网过渡。中国发展微电网技术对电力系统和国民经济的发展都有重要的意义[1]：
国内外研究动态：
近年来，对微电网技术开展研究的主要国际组织和项目包括：美国CERTS和PSERC的微电网计划、欧盟的“The Microgrids Project”、美国LBNL组织的DER-CAM计划、日本的NEDO组织和加拿大CANMET能源技术中心等。
目前世界上针对微电网的研究，还限于微电网的内部运行机制，提出的主要控制措施集中在微电网的频率和电压的调节以及电力市场机制上，而在微电网的稳定性分析、安全与自动保护措施、独立运行机制、多微电网运行机制等方面还有很多问题需要解决[5~9]。
针对微电网的微电网的控制技术，我国学者也开展了许多工作。文献[17]研究了微电网的负荷优化分配问题，优化目标是在满足系统运行约束条件下优化微电网中各微电源的出力，使系统总运行成本最小。文献[18]针对自治微电网中频率与有功需求没有直接联系的情况，结合不同微电源的特点，给出了以本地节点电压作为调节目标，实现有功、无功平衡的分布式控制的一种策略。文献[19]分析了高渗透率微网接入对大电网的安全稳定性、电能质量、调度运行等方面的影响，提出大电网应对微网接入策略的框架结构和主要研究内容。文献[20]提出一种基于负序电压正反馈的孤岛检测方法。文献[21]针对下垂法控制的微电网并联逆变器的输出电压幅值和频率的不稳定问题，提出了一种改进的自动调节下垂系数的控制法，可以有效减小微电网负荷突变等情况下母线电压幅值及频率的波动。文献[22]提出了一个基于多代理系统的微电网控制框架，建立了以上级电网代理、微电网代理、元件代理组成的3层多代理控制系统，并对其中各代理的具体功能及其协调策略进行了讨论。文献[23]介绍了一种基于多代理技术的微电网协调控制系统，提高了微电网的运行稳定性和效率。

下垂控制技术在直流微电网中的应用研究

下垂控制技术在直流微电网中的应用研究作者：卞显新赵洋来源：《科技视界》2018年第26期【摘要】本文主要研究了下垂控制及改进下垂控制在直流微电网中的使用。

首先分析微电网的组成结构及稳定运行时需要的面对的问题，分析下垂控制的原理，以及运用在微网控制中的主要作用。

【关键词】直流微电网；下垂控制；微电源中图分类号： TM727 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）26-0041-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.26.016Application of droop control technology in DC microgridBIAN Xian-xin ZHAO Yang（School of electrical and information engineering， Anhui University Of Science And Technology， Huainan Anhui 232001， China）【Abstract】In recent years， the research and application of microgrid are more and more. This paper mainly studies the use of droop control and improved droop control in DC microgrid. Firstly，the structure of micro-grid and the problems that need to be faced when it runs stably are analyzed，the principle of droop control is analyzed， and an improved droop control is introduced.【Key words】DC microgrid； Droop control； Micro power supply0 绪论随着我国电力能源的飞速发展，给国民越来越多的便利和发展优势。

微源并网逆变器改进下垂控制策略研究

总669期第七期2019年3月河南科技Henan Science and Technology微源并网逆变器改进下垂控制策略研究韩彦东李亚民崔鑫斌（郑州科技学院，河南郑州450064）摘要：针对微网中敏感负荷对频率和电压幅值要求较高这一情况，笔者提出了一种下垂系数随反正切函数变化的下垂控制策略。

把反正切函数的两种特性应用于微源的下垂控制，第一个特性可以保证微源输出频率和电压始终维持在设定的范围之内，第二个特性可以保证微源在输出参考功率附近有较快的动态响应。

最后将改进后的下垂控制策略与改进前的下垂控制策略相比较，比较结果证明了该策略的可行性和优越性。

关键词：下垂控制；反正切函数；电压；频率中图分类号：TM83文献标识码：A文章编号：1003-5168（2019）07-0041-03 Study on Improvement ofDroopControl Strategy for MicroSource Grid-connected InverterHAN Yandong LI Yamin CUI Xinbin（Zhengzhou Institute of Science and Technology，Zhengzhou Henan450064）Abstract:According to the requirement of sensitive load to frequency and voltage amplitude in micro network,the au⁃thor put forward a kind of improved droop control strategy,whose droop coefficient varied with the arctangent func⁃tion.Two properties of arctangent function were applied to the droop control of the micro source,its first feature en⁃sured that the output frequency and voltage of the micro source was always maintained within the range of the set, and the second characteristics couid ensure that the micro source had a fast dynamic response in the vicinity of the output reference power.Finally,the improved droop control strategy was compared with the improved droop control strategy,and the comparison results proved the feasibility and superiority of the strategy.Keywords:droopcontrol；arctangent function；voltage；frequency微网中微源的控制可以采用多种方式，但在分散控制中，经常采用下垂控制策略［1-2］。

下垂控制技术在直流微电网中的应用研究

1。

图1下垂控制框图
上图中U0表示直流母线的参考电压,Udc是变换器的实际输出电压,I为实际输出电流。

再通过下垂控制的下垂曲线,可计算出输出电压的参考值Udcref,再经过电压电流双闭环控制得到单元变换器的控制信号。

下垂控制就是控制变换器的电压和电流或者电压和功率等运行在一条下垂曲线上的控制方式。

压偏差不能同时满足,仍然会存在不足之处。

图2功率电压补偿原理图
3改进下垂控制
上节所述的传统下垂控制中,微电网的母线电压功率等特性均与下垂曲线相关。

但是由于分布式电源的阻抗有差异,并不能有效的维持微电网的稳定。

现有一
种根据电压变化率U
̇和功率P
的改进下垂控制方法
,使
得电压U 以电压增量U
̇的方式参加下垂控制运算。

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开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是配电网向主动式运行方式发展的一条途径，使传统电网向智能电网过渡。中国发展微电网技术对电力系统和国民经济的发展都有重要的意义[1]：
微电网能量管理系统的目的是作出决策最优地利用发电产生的电和热（冷）。该决策的依据为当地设备对热量的需求、气候的情况、电价、燃料成本[2]。因此在保证微电网稳定性运行的前提下，调节发电机的输出功率，最大限度的使用可再生能源，减少燃料的消耗是微电网能量管理系统的重要任务[3]。
微电网中所安装的微电源大多数都不适合直接并网，需要经电力电子装置（DC/AC，AC/DC/AC）并网。逆变器控制是微电网运行控制的主要选择。选择与传统发电机相似的下垂特性曲线作为微型电源的控制方式，利用频率有功下垂曲线将系统不平衡的功率动态分配给机组来承担，
1、2010年8月-12月学习MATLAB仿真软件、学习有关微电网和电力系统小干扰稳定性的理论知识，阅读相关文献资料，并对资料进行详细分析确定课题实施方案。
2、2011年1月-5月通过阅读的资料建立微电网各部分的数学模型，确定微电网的控制策略。
3、2011年5月-12月在MATLAB中建立微电网的仿真模型，编写程序，进行微电网仿真分析，验证微电网控制参数和控制策略的合理性，分析仿真试验的结果。
4、2012年1月-4月学位论文的编写及修改。
5、2012年5月打印论文。
————————————————————————————————预期达到研究结果：
建立并分析微电网的数学模型及微电网的控制策略，使微电网在孤岛运行时，能够维持微电网电压和频率的稳定，避免逆变器过负荷运行，当负荷发生扰动，负荷增量能合理的分配给各微电源，使微电网最优运行。并对所提出的控制策略在Matlab/Simulink实验平台进行仿真验证。
保证孤网下微电网内电力供需平衡和频率的统一，具有简单可靠的特点[4]，得到了国内外学者的广泛关注，在各微电网示范项目中也被广泛采用。
频率下垂系数对微电网稳定运行有重要的影响，尤其对微电网孤岛运行稳定性的影响更大[4]。因此需要研究微电源的逆变器控制参数与微电网稳定运行之间的关系，确定逆变器运行参数的范围，设计选择逆变器运行参数的优化算法，达到最大限速的减少燃料消耗的目的。
国内外研究动态：
近年来，对微电网技术开展研究的主要国际组织和项目包括：美国CERTS和PSERC的微电网计划、欧盟的“The Microgrids Project”、美国LBNL组织的DER-CAM计划、日本的NEDO组织和加拿大CANMET能源技术中心等。
目前世界上针对微电网的研究，还限于微电网的内部运行机制，提出的主要控制措施集中在微电网的频率和电压的调节以及电力市场机制上，而在微电网的稳定性分析、安全与自动保护措施、独立运行机制、多微电网运行机制等方面还有很多问题需要解决[5~9]。
本课题研究的主要内容包括以下几个方面：
一、介绍微电网的基本概念及其国内外发展现状，并总结分析其特点和中国发展微电网的重要意义。
二、建立并分析基于逆变器控制的微电网的状态空间数学模型。包括：逆变器模型、网络模型和负荷模型。其中逆变器模型包括：功率分配控制器动态模型、逆变器出口滤波器动态模型、耦合电感动态模型、电压电流控制器动态模型等。
太原理工大学
硕士研究生学位论文
选题计划表
2011年1月20日
研究生姓名
杨俊虎
专业
电力系统及其自动化
导师姓名
韩肖清
研究方向
电力系统运行与控制
毕业论文题目
基于逆变器下垂控制的微电网能量管理系统的研究
论文类型
理论研究
应用研究
用于生产
其它
√
选题目的和意义：
微电网是一种新型的网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮、蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低、污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效的方式，使传统电网向智能电网过渡[1]。
3、设计选择逆变器运行参数的优化算法，达到最大限度的减少燃料的消耗目的。
4、在Matlab/M-file中对选择逆变器运行参数的优化算法进行程序编辑，实现最大限度的减少燃料的消耗目的。
5、微电网综合仿真分析。使微电网各模型与所编程序结合仿真。
6、分析仿真实验和微电网实验室试验得出的结果，提出提高微电网稳定性的措施，使微电网能够以最优方式运行。
三、分析逆变器控制参数对微电网稳定性的影响，确定微电网稳定运行时，逆变器参数的运行范围，其中包括下垂曲线控制参数。
四、设计选择逆变器运行参数的优化算法，达到最大限度的减少燃料消耗的目的。
五、运用Matlab进行仿真分析：在Simulink模块中搭建微电网模型，在M-file中编写程序。
六、分析仿真试验运行所得的数据，提出一些提高微电网稳定性电网仿真分析奠定基础。
主要工作措施：
1、建立微电网模型，设计微电网优化算法。
2、运用Matlab软件进行微电网运行方式的仿真。
3、在微电网实验室进行实验室仿真。
4、仿真结果分析，提出提高微电网稳定性的措施，使微电网能够以最优方式运行。
————————————————————————————————论文进度安排：
微电网内分布式发电单元都是经过电力电子转换设备并网。电力电子设备的广泛应用使得微电网运行更加灵活多变。由于其惯性很小，使得电网更容易受扰动影响其稳定性。在微电网运行过程中，必须考虑微电网的动态特性。文献[9]在理想逆变器的假设前提下，分析了微电网孤岛运行的动态特性。假设闭环控制的逆变器输出电压、电流能够迅速、准确、充分的跟踪其参考值，对于功率小、开关频率大的逆变器是可行的，但是对于功率大、开关频率小的逆变器，忽略逆变器的动态行为，是不可行的。文献[10]对出口接入理想交流母线的逆变器进行了建模仿真，分析了微电网的稳定性，但是没有考虑逆变器间的相互影响。文献[4]建立了微电网的小信号状态空间模型，包括逆变器的低频、高频动态模型，网络动态模型，负荷动态模型，并把各子模型连接构成微电网整体模型，同时分析了模型对微电网各种运行状态的敏感性。文献[11]介绍了一种微电网孤岛运行的控制策略，证明了该种控制模式在微电网孤岛运行时的可行性，证明微电网紧急孤岛运行的安全性并证明了储能装置可以防止微电网迅速、长期的电压偏移，得出储能装置在微电网安全运行过程中起关键性作用的结论。文献[3]介绍了基于下垂特性控制的微电网在孤岛运行时的能量管理系统，通过选择微电源逆变器的下垂曲线参数，优化微电网孤岛运行方式，实现微电网稳定运行和最小燃料消耗的目的。
针对微电网的微电网的控制技术，我国学者也开展了许多工作。文献[17]研究了微电网的负荷优化分配问题，优化目标是在满足系统运行约束条件下优化微电网中各微电源的出力，使系统总运行成本最小。文献[18]针对自治微电网中频率与有功需求没有直接联系的情况，结合不同微电源的特点，给出了以本地节点电压作为调节目标，实现有功、无功平衡的分布式控制的一种策略。文献[19]分析了高渗透率微网接入对大电网的安全稳定性、电能质量、调度运行等方面的影响，提出大电网应对微网接入策略的框架结构和主要研究内容。文献[20]提出一种基于负序电压正反馈的孤岛检测方法。文献[21]针对下垂法控制的微电网并联逆变器的输出电压幅值和频率的不稳定问题，提出了一种改进的自动调节下垂系数的控制法，可以有效减小微电网负荷突变等情况下母线电压幅值及频率的波动。文献[22]提出了一个基于多代理系统的微电网控制框架，建立了以上级电网代理、微电网代理、元件代理组成的3层多代理控制系统，并对其中各代理的具体功能及其协调策略进行了讨论。文献[23]介绍了一种基于多代理技术的微电网协调控制系统，提高了微电网的运行稳定性和效率。
目前国内对微电网的研究取得了一定的进展，但与欧洲、美国及日本等由研究机构、制造商和电力公司组成的庞大研究团队相比，我国在研究力量和取得的成果上仍与之存在较大差距。我国有必要进一步开展微电网关键技术的研究，促进微电网在我国的应用。
主要内容：
微电网中电力电子设备的广泛应用使得电网运行更加灵活多变。由于其惯性很小，使得电网更容易受到扰动，影响其稳定性。因此，在对微电网运行方式进行优化的过程中，必须考虑微电网的动态特性。本课题研究“基于逆变器下垂控制的微电网能量管理系统”，寻找一种最优控制策略达到微电网内燃料消耗最少的目的，同时满足微电网稳定性的要求。
微电网技术近年来在我国的到了很大的重视，关于微电网方面的论文已有很多发表。文献[12~16]对光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机、燃料电池发电系统建模，经过仿真得出不同单微电源微电网的运行特性；对故障情况下微电网系统故障恢复能力和维持电能质量能力进行仿真分析；并针对包含多种微电源的微电网进行了仿真分析。文献[14]在建模过程中考虑了PQ控制的电力电子装置对微电网的影响。文献[15]介绍了微电网中微电源与电网接口的逆变器接口模型、电压源接口模型和电流源接口模型，比较了逆变器接口模型与电流源接口模型的动态响应。文献[16]基于直流微电网的基本结构，针对多种变流器的状态空间模型，对直流微电网系统进行了建模、时域仿真和小扰动电压稳定性分析。
————————————————————————————————准备工作情况：
1、阅读大量国内外有微电网运行和控制的文献，对目前国内外微电网能量管理系统的研究状况有了一个比较全面的认识。
2、深入学习微电网的工作原理，以便后续微电网数学模型的建立。
3、深入学习有关小干扰稳定性分析的定义、研究内容及研究方法，以便微电网的小干扰稳定性分析。
实验设计方案：
1、建立基于逆变器控制的微电网的状态空间数学模型。包括：逆变器模型、网络模型和负荷模型。其中逆变器模型包括：功率分配控制器动态模型、逆变器出口滤波器动态模型、耦合电感动态模型、电压电流控制器动态模型。

开题报告《基于逆变器下垂控制的微电网能量管理系统的研究》

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