恒功率负荷特性下直流微电网稳性定控制方法探讨开题报告

全文总字数：5072字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

直流微电网是由直流构成的微电网，是未来智能配用电系统的重要组成部分，对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。相比交流微电网，直流微电网可更高效可靠地接纳风、光等分布式可再生能源发电系统、储能单元、电动汽车及其他直流用电负荷。例如，2011年美国北卡罗来纳大学提出了freedm系统结构，以直流供电为基础用于构建未来自动灵活的可再生能源传输和管理网络。同时，直流微电网的应用领域也在逐渐扩大。例如，国家863项目“基于柔性直流的智能配电关键技术研究与应用”于2013年正式启动，研究重点以直流固态变压器为核心的柔性直流配电技术，以实现高低压直流配电网或微电网间电压和功率的灵活控制和快速管理。又如，国家863项目“高密度分布式能源接入交直流混合微电网关键技术”于2015年正式启动，目的是攻克交直流混合微电网系统的网架配置优化、稳定控制等理论与技术难点。

目前船舶能源的提供方式也在多种多样化，除了传统的柴油机发电装置、蓄电池等以外，还有利用船舶柴油发出的冗余能量、燃料电池、风能、太阳能等等多组能源，利用其中的几种能源来为船舶供电。这使得船舶电网的管理和控制变得复杂起来。所以，从某种程度上说，船舶电网实际上也可以近似认为是一种微电网。微电网包括交流微电网和直流微电网，其中直流微电 网以转换次数少、控制系统简单、无需考虑无功补偿 等优点，成为微电网技术新的研究方向，拥有广阔的应用前景^[10]。随着对直流微电网研究程度的加深，我们对直流微电网的优化要求也越来越高，作为整合分布式能源的一种方式，直流微电网包含储能、微源、负荷、并网换流器等四个部分^[7]。并且随着电力电子技术的不断发展，直流电关键问题被解决，直流微电网会有明显的优势以及更好的发展路径。在直流微电网系统中，负载通过变换器连接到直流母线，绝大部分负载由于实现了闭环控制，可视为恒功率负载，在大扰动的条件下，恒功率负载呈现负阻抗特性，可能会放大扰动信号，甚至引起整个系统无法稳定工作^[8]。因此，迫切的需要一种控制方法，来实现系统电能分配以达到稳定功率输出，以及减小系统对电网的冲击，解决直流电网面对大扰动情况时，可能放大扰动信号使系统无法稳定的现象^[9]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计内容

1.了解直流微电网，掌握直流微电网的基本组成形式和运行机理

2.研究当今常用的几种直流微电网稳定性控制方法，加以统计说明

3. 研究计划与安排

2020年2月日至2020年5月31日；其中前三周为毕业设计调查（实习），通过调查完成开题报告和文献综述报告，通过后进入实际设计阶段，最后一周为指导老师评阅及学生答辩。具体计划如下：

1-3周：查阅国内外文献，完成开题报告；

4-5周：翻译5000以上汉字的英文资料，翻译基本准确；

4. 参考文献（12篇以上）

1. 张继红,王洪明,魏毅立,等.含复合储能和燃气轮发电机的直流微电网母线电压波动分层控制策略[j].电工技术学报,2018,33(6): 1238-1246.

2. 刘子文,苗世洪,范志华,等.基于自适应下垂特性的孤立直流微电网功率精确分配与电压无偏差控制策略[j].电工技术学报,2019, 34(4):795-806.

3. 支娜,张辉,肖曦. 提高直流微网动态特性的改进下垂控制策略研究[j]. 电工技术学报,2016,31(3):31-39.

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