论文总字数：25859字

摘 要

在全世界各地区都在提倡节能减排的时代大背景下，太阳能、风能等绿色能源的开发和利用愈发受到人们的关注，分布式发电作为这些绿色能源的有效地利用途径也逐渐引起人们的重视，微电网作为分布式发电与传统配电网之间联系的纽带，也在飞快的发展，但微电网因为其本身的特殊性决定了其电能质量问题将更加的严峻。本文围绕基于分布式电源的微电网电能质量问题进行了以下方面的研究：

首先阐述了本文内容的研究背景以及具体意义，并对国内外相关课题的研究现状做了简要的介绍。

随后选取最常见的分布式发电系统，光伏发电系统进行研究，介绍了典型光伏电池的特性，搭建了光伏发电系统的仿真模型，讨论了光伏发电系统DC/DC变流器的MPPT控制策略，通过模型验证了其对光伏电池的最大功率跟踪控制。

接着，研究了超级电容器与蓄电池混合储能的储能系统，搭建了储能系统的仿真模型，通过仿真分析，验证了储能系统在发电系统出力有波动的情况下，能够很好的解决电能供应不平衡的问题。

然后，分析了常见的谐波源和它的危害，从理论方面研究了基于FBD算法的谐波电流检测方法以及准PR控制算法。

最后对本文的工作做了总结与展望。

关键词：分布式发电，微电网，FBD法，准PR控制，电能质量

ABSTRACT

Now, all regions of the world are promoting energy conservation. The development of solar energy, wind energy and other green energy has become increasingly important, distributed power generation as the effective use of these green energy has gradually attracted people's attention. Micro-grid can be connected in series from the distributed power generation and traditional distribution network, so it is also rapid development, but the micro-grid has a special, so its power quality problems will be more severe. This paper focuses on the following aspects of power quality problems of microgrids based on distributed power supplies:

Firstly, the research background and significance of this paper are expounded, and the research status of related topics at home and abroad is briefly introduced.

Then, the most common distributed power generation system and photovoltaic power generation system are selected, and the characteristics of typical photovoltaic cells are introduced. The simulation model of photovoltaic power generation system is set up. The MPPT control strategy of DC / DC converter in PV power generation system is discussed. The model validates its maximum power tracking control for photovoltaic cells.

Then, the energy storage system of the super capacitor and the battery is studied, and the simulation model of the energy storage system is built. Through the simulation analysis, it is proved that the energy storage system can be very good in the case of the fluctuation of the power generation system To solve the problem of unbalanced supply of electricity.

Then, the common harmonic source and its harm are analyzed. The harmonic current detection method based on FBD algorithm and the quasi - proportional resonance control algorithm are studied theoretically.

Finally, the work of this paper is summarized and forecasted.

KeyWords: Distributed Generation, Microgrid, FBD method, quasi-PR control, Power Quality

目 录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论 1

1.1选题背景和意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1美国对于微电网的研究现状 2

1.2.2 欧盟对于微电网的研究现状 2

1.2.3 日本对于微电网的研究现状 3

1.2.4 中国对于微电网的研究现状 3

1.3含分布式电源的微电网电能质量控制的研究意义 4

1.3.1常见的谐波源及其危害 4

1.3.2电能质量控制的一般方法 5

1.4本文主要研究工作 5

第二章 光伏电池仿真研究 6

2.1 典型光伏电池特性 6

2.2 光伏发电系统MPPT控制策略 7

2.3 光伏发电系统MPPT控制的仿真分析 7

2.4 本章小结 10

第三章 储能系统仿真研究 11

3.1 储能系统的概述 11

3.2 储能系统的仿真分析 14

3.3 本章小结 15

第四章 微电网电能质量的逆变型分布式电源控制策略 16

4.1 基于FBD法的电流谐波检测方法 16

4.2 基于准PR控制的分布式电源并网逆变器控制策略 19

4.2.1 准比例谐振控制算法分析 19

4.2.2 准比例谐振控制性能分析 22

4.3 本章小结 24

第五章 总结与展望 25

5.1 总结 25

5.2 展望 25

参考文献 26

致 谢 28

第一章 绪论

1.1选题背景和意义

从很早的时候就开始，电都作为一个国家进行各种创造经济的活动，稳定社会的持续进步等不可或缺的一种资源。随着全球范围内经济社会的飞速进步，人们对于电能的依赖程度也在慢慢变大。传统的集中式发电的优势在于发电机组容量巨大、机组发电的参数很高、可以实现非常高的电压、输电的距离也可以很远，机组与机组之间相互联通，因为这些优点，集中式发电得到快速的发展，成为了现在世界范围内主要的电力供应来源。可同样的，这些已经广泛应用的集中式发电存在着这种发电方式固有的缺陷，比如说发电的过程中对于能源的利用比例较低，而且还会对我们的自然环境造成不好的影响，而且，随着社会的发展，人们对于电能的质量有了更高的需求，这些种种都让当今世界的电力工作者面临更大的挑战。而且近年来发生大型停电事故的情况越来越多，人们也开始越来越重视以往传统的集中式发电的劣势。03年的八月，在美国靠近加拿大的地区联结加拿大的很多地方一起发生了大面积的停电，影响的人大约有5000万；06年七月，中国的河南有5个市出现了停电事件，这次事件对湖北、湖南等省市的电力系统产生了影响；12年七月，印度国内的三大电网全部瘫痪，大面积停电，印度全国大约百分之五十的省市等，约6亿用户受到了影响。诸如此类的大面积停电事故，让各国对于传统集中式发电的不信任逐渐加重，各行各业也都开始关注能源的安全问题，而前文所说的能源安全问题不仅是要让一定量的能源可以更多的转化成电能，也要求电力供应与电力需求基本可以达到平衡，以及所利用的能源是否是环境友好型，是否是绿色能源等。

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