微网运行控制simulink仿真，包含逆变控制，孤岛并网模式转换控制，MPPT光伏逆变控制，SWM调制等，另外设计文档word格...

微电源控制方法研究

摘要

电力系统是维持社会生活与生产的基本保障，然而随着越来越多的大面积

停电时间的发生，传统大规模电网的弊端越来越明显。于是，世界各国都开始

关注基于可再生能源的分布式发电技术，同时，微电网概念的提出很好的解决

了分布式电源过多接入大电网所产生的不利影响。微电网是从系统的角度定义

的，它将分布式电源、负荷、储能单元以及控制装置等结合起来，形成一个独

立的系统，并且具有并网运行和孤岛运行两种典型的运行方式：正常情况下，

接着本文介绍了恒功率 PQ 控制和下垂控制等的微网控制方法，分析各自适用

性和优缺点，并给出理论依据。

在仿真模型的建立和结果分析部分，由于光伏电池在实际生活中的推广应

用，本文首先进行光伏电池的建模和仿真分析，并采用 MPPT，即最大功率点

跟踪，进行光伏电池的输出电压和电流的实时监测。然后针对恒功率 PQ 控制

方法建立孤岛和并网工作模式下的微网模型，通过输出电压以及系统频率波动

验证控制方法的准确性。对于 Droop 控制理论，本文同样建立单电源的孤岛和

并网以及分布式电源并网仿真模型，通过系统频率波动以及输出电压验证

Droop 控制方法的准确性。

综上，本文主要运用 Matlab/Simulink 软件搭建微电网模型，并分析在微电

obvious. As a result, all countries in the world are beginning to pay attention to

distributed generation technology based on renewable energy. At the same time, the

concept of microgrid is a good solution to the adverse effect of distributed generation

in large power grids. Micro-grid is defined from a system perspective. It combines

distributed power, load, energy storage unit and control device to form an independent

system. It has two typical operation modes of grid-connected operation and island

operation: Normal Under the circumstance, the microgrid is connected with an

external large power grid through a public connection point, effectively solving the

problem of large-scale access to distributed power and providing support for large

power grids. When a large power grid fails, the microgrid can quickly disconnect and

natural coordinate system and dq rotating coordinate system respectively. Then this

paper introduces the constant power PQ control and droop control and other micro-

grid control methods, analysis of their respective applicability and advantages and

disadvantages, and gives the theoretical basis.

In the simulation model establishment and result analysis part, due to the

popularization and application of photovoltaic cells in real life, this paper first

modeling and simulation analysis of photovoltaic cells, and using MPPT, the

maximum power point tracking, photovoltaic cell output voltage and Then for the

constant power PQ control method, the microgrid model under the islanding and grid

connection working mode is established, and the accuracy of the control method is

micro-grid model and analyzes the accuracy of the control method in the microgrid

Keywords: Micro-grid control PQ control Droop control Matlab / Simulink

software

目录

第一章 微电网.................................................1

1.1 概念................................................................................................................ 1

1.2 技术应用.......................................................................................................... 1

1.3 研究意义..........................................................................................................1

2.1 开关器件..........................................................................................................2

4.1 三相电压源型逆变器数学模型.............................................................................6

4.2 恒功率 PQ 控制...............................................................................................10

5.1 光伏电池建模与仿真分析..................................................................................14

第一章 微电网

微电网（Micro-Grid）也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量

转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。

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、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及

污染小等特点。

由于环境保护和能源枯竭的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能

源。高效分布式能源工业（热电联供）的发展潜力和利益空间巨大。提高供电

可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负

荷中心设立相应电源。通过微电网控制器可以实现对整个电网的集中控制，不

需要分布式的就地控制器，而仅采用常规的量测装置，量测装置与就地控制器

之间采用快速通讯通道。采用分布式电源和负荷的就地控制器实现微电网暂态

控制，微电网集中能量管理系统实现稳态安全、经济运行分析。微电网集中能

储能装置、能量装换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电

系统。

随着煤、石油等化石燃料的日益减少，全球能源、环境问题逐渐凸显，而

风能、太阳能等新能源具有资源丰富、可再生、环保的特点，世界各国都非常

重视风能、太阳能等新能源的开发和利用。

分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，

减少了输、配电网升级换代所需的巨额投资，同时它与大电网互为备用也使供

电可靠性得以改善。

微电网将发电机、负荷、储能装置及控制装置等结合，形成一个单一可控