风光柴储微电网系统的研究

风光柴储微电网系统的研究摘要伴随着人类社会的发展，人类对大自然的破坏越来越严重，过于依靠煤和石油等化石能源来供给能量，各种环境问题也随之产生慢慢凸显，人们也开始更加关注环境问题，风能、光能等可再生能源的发电受到人们越来越大的重视以及应用。微电网是一种小型发配电系统，它的构成主要由分布式电源模块、储能模块、负荷模块以及监控保护模块组成，它同时也被叫做微网。由于资源的缺乏和空气污染等原因，利用风能和太阳能等无污染能源发电的新能源发电技术已成为科学研究的目标。为了实现分布式电源的灵活高效以及解决各种各样各不相同的分布式电源并网问题，我们提出了风光柴储微电网系统。风光柴储微电网系统里面包括了太阳能发电模块、风力发电模块、柴油发电机发电模块、储能装置模块、负荷模块和连接他们的微电网。为了提高促进分布式电源发电与可再生新能源的紧密联系以及实现对各式的负载电源供电可靠性，我们对分布式电源进行开发设计和扩展，找到一种合理的维护方式。微电网将传统电网连接到了智能电网。风光柴储微电网系统能够有效解决在普通电网无法到达的远距离供电这一问题，虽然它有很多好处，但是它不支持大电网的备用储能，同时风能和太阳能的供电并不稳定，具有间歇性波动性，受到自然环境因素的影响比较大，所以对于微电网的合理配置也成了研究的重点。微电网的合理配置降低了建设成本和发电成本，提高了供电的可靠性，降低了负载间的电损，为微电网的优化起到至关重要的作用。最开始，研究了微电网系统的目的以及意义，应用在哪些领域，在国内外的发展趋势以及前景，还有本文要解决的主要问题。其次，针对风力发电、光伏发电、柴油机发电的原理进行了探讨，随之讨论了风光柴储微电网系统的结构组成，之后再对各模块的建模进行研究。最后，对系统进行仿真，解决拟提出的问题，得出结论。关键词：环境问题；微电网；风光柴储微电网；可再生能源；智能电网；间断性ResearchonWind,Solar,DieselandStorageMicrogridSystemAbstractWiththedevelopmentofhumansociety,thedestructionofhumanbeingstonatureismoreandmoreserious,relyingtoomuchonfossilenergysuchascoalandoiltosupplyenergy,variousenvironmentalproblemsaregraduallyemerging,andpeoplearebeginningtopaymoreattentiontoenvironmentalproblems.Thepowergenerationofrenewableenergysuchaswindenergyandlightenergyisgettingmoreandmoreattentionandapplication.Micro-gridisasmall-scalepowergenerationanddistributionsystem,whichiscomposedofdistributedpowermodule,energystoragemodule,loadmoduleandmonitoringandprotectionmodule.Itisalsocalledmicro-grid.Duetothelackofresourcesandairpollution,thenewenergypowergenerationtechnologyusingwindenergyandsolarenergyhasbecomethegoalofscientificresearch.Inordertorealizetheflexibilityandefficiencyofthedistributedpowerandsolvevariousdifferentproblemsofthegridconnectionofthedistributedpower,weproposeawindanddieselmicrogridsystem.Thewindanddieselmicrogridsystemincludessolarpowermodule,windpowermodule,dieselgeneratorpowermodule,energystoragedevicemodule,loadmoduleandmicrogridconnectingthem.Inordertopromotethecloseconnectionbetweendistributedpowergenerationandrenewablenewenergyandrealizethereliabilityofvariousloadpowersupply,wedevelop,designandexpandthedistributedpowersupplytofindareasonablemaintenancemode.Micro-gridconnectsthetraditionalgridtothesmartgrid.Thewindanddieselmicrogridsystemcaneffectivelysolvetheproblemoflong-distancepowersupplywhichcannotbereachedbytheordinarygrid.Althoughithasmanyadvantages,itdoesnotsupportthebackupenergystorageofthelargegrid.Atthesametime,thepowersupplyofwindandsolarenergyisnotstable,withintermittentvolatility,whichisgreatlyaffectedbythenaturalenvironmentfactors.Therefore,thereasonableconfigurationofthemicrogridhasalsobeenstudiedEmphasis.Thereasonableconfigurationofmicro-gridreducestheconstructioncostandgenerationcost,improvesthereliabilityofpowersupply,reducesthepowerlossbetweenloads,andplaysanimportantroleintheoptimizationofmicro-grid.Atthebeginning,thepurposeandsignificanceofmicro-gridsystem,itsapplicationfields,developmenttrendsandprospectsathomeandabroad,andthemainproblemstobesolvedinthispaperarestudied.Secondly,theprinciplesofwindpowergeneration,photovoltaicpowergenerationanddieselenginepowergenerationarediscussed,andthenthestructureofthemicrogridsystemisdiscussed,andthenthemodelingofeachmoduleisstudied.Finally,thesystemissimulatedtosolvetheproblemstobeproposed,andaconclusionisdrawn.Keywords:environmentalissues;micro-grid;windanddieselstoragemicro-grid;renewableenergy;smartgrid;intermittent;volatility;optimization目录TOC\o"1-1"\h\u206411前言 6318911.1研究的目的及意义 6294071.2技术应用 731161.3发展前景 7282661.4研究拟解决的关键问题 777882风光柴储微电网系统的研究与设计 798912.1设计原理 8122842.2风光柴储微电网系统的结构 9117493建模 1098583.1风力发电机组建模 11258703.2光伏电池发电仿真建模 11291653.3储能电池建模 13278363.4柴油发电机建模 14264323.5负荷建模 1523804风光柴储微电网系统建模仿真 16225584.1柴油发电机（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率） 1710634.2风电场（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率，风速） 18265374.3光伏发电（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率） 1915374.4储能系统（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率） 2044384.5负荷（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率） 21147014.6电动机投入（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率） 22110905总结 2232212参考文献 236569谢辞 241前言随着科技的高速发展，人们的日常生活也在随之变化，但同时社会中的人口也在变多。生活上，社会上的用电需求量日益增长。同时煤炭资源的急剧减少和全球气候变暖的问题不得不给我们人类打响了要可持续发展的警钟，因此解决当前发电问题的首选是使用干净环保的可再生能源进行发电。所以风光柴储微电网系统成为我们的研究对象，可以让我们在解决自身电力供给需要的同时解决环境污染、资源匮乏的问题。1.1研究的目的及意义电力发展的主流俨然已经是用太阳能、光能和核能等可再生无污染的能源进行发电，因为不仅可以解决环境污染问题，而且还能解决能源危机的问题。使用这些可再生能源，可以减少对化石能源的使用，减少二氧化碳二氧化硫等温室气体的对大气层的破坏，进而减少对生态环境的破坏程度。在我们国家，我们拥有很丰富的太阳能资源和风能资源，因为海拔、气候等各方面的自然环境因素，在我国中部以及西部这些地方十分开阔敞亮，它们的风能资源因而更加的丰富，分布广泛。于此同时，太阳能资源也十分充足，其中以新疆为首等高原地区太阳能资源充足更为显著。随着可再生能源法的发布以后，以风能和太阳能为主的发电方式逐渐占据了传统化石能源发电的市场。虽然风光互补发电系统有很多优点，但由于风速的大小，光强度等外界环境的变化是随机的，没有办法控制的，因此风光互补发电系统的输出存在波动性，间歇性的问题，这些问题的产生是对系统的稳定运转和电力质量的提高十分不利的。但是由于风力发电和太阳能发电等发电方式本身就不稳定且具有波动性，因此单纯地将风力发电和太阳能发电连接到大电力网会给电力网带来巨大的冲击，容易造成电力网系统的瘫痪崩溃。因为提高系统的电力管理对在各用户和负荷之间合理分配电力，提高能源利用效率这一方面有帮助，于是微电网的构架被提出。就系统出发，微电网结合了各个分布式电源，负荷装置，储能模块，直接连接到用电环节，实现了可靠和可控且独立。1.2技术应用微电网是一种小型发配电系统，它的构成主要由分布式电源模块、储能模块、负荷模块以及监控保护模块组成，它的优点是干净环保以及相对便宜性价比高。因为它是小型系统，所以它的发电机组、储能电池等模块都是容量比较小的，但是却不影响系统的正常工作，稳定供电给用户，也能保持系统高效可靠的运行。为了保护我们赖以生存的地球，缓解能源紧缺的压力，我们要大力发展干净无污染的可再生能源。高效干净的分布式能源产业的发展前景十分长远的，利益空间也是十分巨大的。为了达成提高供电可靠性，提高电能质量还有远距离输送电的目的，我们在离负荷中心较近的地方设置电源。为了能够实现远程控制电网，我们对电网安装了控制器，能够远距离集中监测控制电网的运行，同时也能保证工作人员的人身安全。利用分散电源和负载的就地控制器实现微电网过渡控制，微电网集中能量管理系统实现了稳定安全，经济运行分析，它与就地控制器采用弱通讯的方式连接。微电网作为一种完整的电力系统，有着检测保护、系统优化运行、管控电能质量等功能，与此同时，它还有着高度的自我管理能力，能够实现自我控制和自我保护。它有着两种运行模式：孤岛运行和联网运行。1.3发展前景欧洲，美国和日本正在对微电网进行技术研究，其中，日本作为一个国内能源紧缺但是需求不断增多的国家，对微电网系统展开了研究，他们的目的就是为了满足用户的用电需要，减少人类对大自然的污染和实现能源供给的多样化。智能能量供给系统，被日本的专家们提出，他们将这个系统作为他们微网存在形式的一种，他们为了优化改善配电网的系统结构和满足用户的用电需求，在其中加入了灵活交流输电系统装置，去实现系统的灵活性与可靠性。从世界范围来看，虽然微电网还是处在实验改善的阶段，但是微电网技术已经逐步成熟，应用的越来越广泛。就解决环境问题和能源紧缺问题，微电网做出了它不可磨灭的贡献，应用前景广阔。往后的五到十年里，微电网的影响力只会越来越大，分布范围会发生显著的改变。从国内角度来看，微电网在提高中国电网的供电可靠性、改善电能质量方面具有重要作用。中国的经济已进人数字化时代,优质、可靠的电力供应是经济高速发展的重要保障。在大电网的脆弱性日益凸显的情况下,将地理位置接近的重要负荷组成微电网,设计合适的电路结构和控制,为这些负荷提供优质、可靠的电力，不仅可省去提高整体可靠性与电能质量所带来的不必要成本还可减少这些重要负荷的停电经济损失，吸引更多的高新技术在中国发展，微电网在国内的发展前景相当可观。1.4研究拟解决的关键问题a、风、光电源的间歇性和波动性。b、利用matlab，风光柴储微电网的模型构建与仿真。c、并网运行和孤岛运行下，观察电能质量的变化，找到最优的配置。2风光柴储微电网系统的研究与设计风光柴储微电网是一种的小型电力系统，拥有并网运行和孤岛运行能力，主要由光伏电池板、风力发电机、柴油发点机以及储能装置构成。在熟悉了解风光柴储微电网系统工作原理和结构特点的同时，利用MATLAB等仿真软件建立风光柴储微电网系统的仿真模型。其中，优化微电网系统的电源配置的同时，要考虑到风、光电源的间歇性与波动性。通过仿真，对其仿真和计算结果进行对比分析，从而去评价模型。2.1设计原理风光柴储微电网系统主要由产能装置、储能装置以及耗能装置三个部分组成，其中产能装置有风力发电机发电、太阳能板光伏发电还有柴油机发电，三种发电方式为系统的运行提供着产能的作用,储能装置为储能电池，耗能装置为供电负荷，大体的风光柴储微电网系统如图所示：2.1.1风力发电原理风力发电的技术原理，简单来说，就是风的动能被转换为机械设备的机械能，之后再将机械动能转换为供系统使用的电能。风力发电的基本原理是利用风速来促使风叶旋转，然后再利用一种加速装置来加速以提高旋转速度来促进发电机组的发电。根据风车技术，开始时微风速率（微风水平）约为3m/s，就可以发电。风力发电在世界范围内产生了风潮，因为风力发电是利用风这种可再生能源发电，干净无污染，经济性也是相当的好。风力发电所需的设备称为风力发电机组。风力发电机组大体是由叶轮，发电机组和塔架这三大部分构成。（大多数大中型风力发电站没有尾舵，通常只有中小型（包括家庭安装）可以有尾舵。）许多片叶子组成了一个叶轮，它能够将风的动能转换为机器的机械能，通过风吹动叶片，气动力使得叶轮旋转。桨叶的原材料需要具有高的抗压强度和轻质，它们必须使用FRP防腐材料或其他聚合物材料（例如复合材料）制造。风速的不稳定是由于风速的大小和方向时刻发生着改变以及叶轮转速不高所致。为了让转速提升，发电机额定工作，驱动发电机前，我们加装了一个变速齿轮传动装置和一个变速机构来保证他的转速在比较长的时间里面不会改变，最后将它街道发电机组。我们可以在叶轮后装一个尾舵（和风向标差不多）使得我们风轮能够最大效率的运行发电。铁塔，主要由风轮、舵以及发电机三大块组成。它通常建造得较高，并且为了获得大而均匀的风速，它必须具有足够的抗压强度。铁塔的高宽比取决于道路上的障碍物和叶轮直径，叶轮直径通常在六至二十米的范围内。发电机组的效率是将叶轮获得的稳定速比传递到发电机组，以根据降低的速度对称运行，因此机械动能变为电磁能。2.1.2光伏发电原理太阳能的关键基本原理是半导体材料的康普顿效应。当光量子照射在金属材料的表面时，光动能会被金属材料中的电子吸收。当电子获取到一定的动能时，足以克服金属材料的内在吸引力并起作用，从而使电子从金属表面层逸出并变成光电子。硅分子具有4个外电子。如果将磷之类的有着5个外电子的原子添加到纯硅中，它们将成为N型半导体材料。如果将硼之类的有着3个外电子的原子添加到纯硅中，就会生成P型半导体材料。在P型的和N型的融合在一起的时候，电势差将立即在表面上出现并成为太阳能电池板。当用自然光照射P-N结时，电流量从P型侧流向N型侧，从而产生电流。康普顿效应是这样的条件，由于太阳光照射半导体材料之间的不均匀位置或半导体材料与金属材料的熔合而引起电势差。这是将光子（光波）转换为电子并将光能转换为电能的整个过程；其次，这是产生工作电压的全过程。光伏电池被制成硅单晶，将在铸造，铸锭破碎和切割等加工程序之后生产。硼，磷等掺杂在硅单晶上并通过外部扩散进行分析，会产生P-N结。随后，使用油墨印刷，并且将所选的导电银浆印刷在硅单晶上以制造网格线，将其煅烧然后制成底层。这样就完成了太阳能电池板。太阳能电池板被布置并组合成锂电池模块以形成大的电路板。通常，将铝框拉杆箱包裹在组件周围，夹层玻璃的背面覆盖，功率级则安装在背面。只要有电池配件以及其他配件就可以组成一个简单的发电系统。为了将直流电转换成交流电，我们可以装一个逆变器。这样的话发电后电既可以储存在电池中，也可以进入电网中。发电系统主要花钱的地方一半是电池一半是逆变器等其他配件以及安装检修成本。2.1.3柴油发电原理简而言之，原理就是发电机被柴油机驱使做功发电。通过在气缸里混合高压雾化的柴油和滤过后的空气，混合气体在活塞被压缩，然后由于压缩，气体温度速增，最后点燃气体。点燃气体后，气体膨胀，活塞被推动做功，曲轴被带动旋转，我们知道法拉第电磁感应定律，发电机转子转动，切割磁感线，发电机产生电流。为了得到更高电能质量的电力输出，我们还要对柴油机和发电机进行控制，保护器件和回路。2.2风光柴储微电网系统的结构就像上面那个图，10kV的母线的连着我们的电网系统，然后将一个风力发电机组500kW连到母线690V上。同时一个500kW/125kWh储能电池和一个太阳能电池100kW的以及0.1mW的输出电压为AC690V的柴油发电机直接连到母线为400V的上面，但是柴油发电机需要先通过400/690V的变压器再接到这个400V的母线。两条母线之间通过690/400V的变压器进行变压。因为直连电网会导致电能混乱，发电系统是输出直流的，电网系统是用交流的，两者相悖，所以我们加装了逆变器在母线之间，作为接口，在控制系统的过程中它是十分重要的。下面的那个图则是表示逆变型DG并网结构。在这种结构中，DG逆变器的关键是并联连接，从而提高了系统的可靠性。与单个集中式开关电源相比，逆变器的并网结构可以提高电网的稳定性和可靠性。在上图中，选择了电压源型逆变器（VSI）逆变器。风光柴储微电网系统主要有三部分：风力发电机，太阳能电池以及储能电池。因为太阳能电池和储能电池产生的是直流电，所以我们要通过逆变器将直变交，然后才能输入到电网中。然后，风力发电机组会输出交流电，我们要通过逆变器先将电交变直再变50Hz的交。柴油发动机则不需要逆变器，它可以直接产生50Hz的交流电，同时也可以直接与变压器对接进行转换。3建模本节主要介绍的是风力发电，光伏电池发电，储能电池，负荷以及柴油机发电的系统建模。3.1风力发电机组建模风车很难从大自然流动的风中获取完全的能量，因为有很大一部分能留留在了尾流之中变成了旋转动能，损失了部分功率。由于能量转化率的下降所以导致了风力发电机功率的下降，能量损失的多少与风车和发电机的机型有关，风车实际上利用的风能系数<0.593。风力机实际得到的有用功率为：而风轮获得的气动扭矩为：其中： 代表有用功率，单位为W；表示空气密度，单位为kg/m；R表示风轮转动半径，单位为 m；表示风速，单位为m/s；表示风能利用系数；表示气动转矩系数； 并且有：λ称为叶尖速比；为风轮角速度，单位为rad/s。这是利用Matlab仿真建模三相异步风力发电机，输入一个风力，风车转动，发电机因为风车转动做功，产生电能来供给负载使用，于此同时与电网相连，在风力不大的情况下，通过电网的供给，达到用电环节的持续供电。3.2光伏电池发电仿真建模太阳能板，逆变器还有相关的控制系统组成了一个典型的太阳能电池。太阳能发电作为另一项重要的新能源技术，正受到世界越来越多的关注。这是一种将太阳能转换为直流电流的发电方法，与气候因素密切相关。辐照强度和辐照温度对太阳能发电影响很大。由于日周期变化和季节周期变化促使太阳能发电具有很强的周期性，受太阳能辐射源的随机性和间歇性干扰，太阳能发电产生的电也不稳定且不持续。太阳能电池等效于非线性直流电源。利用光生伏特效应，将太阳能转换成直流电。太阳能电池等效模型如上图所示，为光生电流，和光照强度S有关，也与太阳能电池面积和本体的温度T有关。代表二极管的反向饱和电流，是电池的串联电阻，是电池的并联电阻，则是外接的电池负载电阻。U是电池的输出电压，I是输出电流，他们之间的关系为：上面的公式中，q是电子的电量；A是常数，1≤A≤2；k是玻尔兹曼常数。3.3储能电池建模储能电池，主要结构是电池组、逆变器和控制器，主要是为了提供功率去维持电网在离网时电压频率稳定。它能够在遇到突发事件的紧急情况下，为电网系统供电，所以在并网时，尽力保持电池的电量是足够的。为了防止过度充电和电力损失以及电池损坏，将限制电池的放电深度。关系式如(2-1)所示，储能电池存储电量应大于等于储能电池的最大放电量，小于等于储能电池的最大存储量(2-1)式中，为储能电池容量，DOD为放电深度(一般取值为0.8)，为储能电池最大存储容量。当储能电池在充电时，t时刻的电量为t-l时刻的电量与系统中所剩余能量之和，但t时刻电量应小于蓄电池的最大存储容量。充电时储能电池的电量关系如式(2-2)所示，（2-2）在公式式中，为t时刻储能电池的电量，为充电效率。当储能电池在放电时，t时刻的电量为t-1时刻的电量与系统中所缺少的能量之和，但t时刻电量应大于储能电池的最大放电量。放电时储能电池的电量关系式如(2-3)所示：（2-3）式中，表示在t时刻的时候储能电池的电量，为放电效率。3.4柴油发电机建模柴油发电机，是个小规模的能够发电的设备，它的运作原理是将柴油给到气缸当中，然后压缩柴油，柴油的温度很快提升至燃点，和空气混合发生剧烈的燃烧，进而推动活塞进行运动，活塞又进而带动发电机转动，从而产生电能。柴油发电机的分类可以通过励磁方式分类、通过功率分类还有通过转速分类。按照励磁方式分类，柴油发电机可以分成他励、自励两种。按功率大小分类，柴油发电机可以分成小型功率柴油发电机，中型功率柴油发电机以及大型功率柴油发电机三类。按转速分类，柴油发电机可以分成低、中、高三种速。在风光柴储微电网系统中，柴油发电机是后备电源，为负载供电不足时供电。柴油机、发电机、输电设备还有控制器四大块组成了一个柴油发电机，它拥有速度特性、调速特性和负荷特性这三个工作特性。速度特性是指随着转速的改变，功率和转矩等的特性，但是它有个前提，需要柴油机稳定运行；调速特性是指随着负荷的改变，柴油机转矩的变化特性，如果因为转速不够会自动供给柴油，因为转速过快而减少柴油供给，最后得到转矩和功率等参数绘制而成的曲线即为调速特性；负荷特性是在恒定转速的情况下，去调节油泵调节杆位置，从而改变负荷的特性。为了通过计算测得柴油发电机的耗油量去实现经济成本最优化，建立了柴油发电机的数学模型，通过以下数学模型的公式：公式里，a，b，c代表了函数的成本系数，然后根据柴油机的特性曲线可以得到是柴油机的额定功率，a=，b=，c=。我们可以通过以下方法获取柴油机功率与耗油曲线，第一，柴油机气门打开运行至转速稳定，去测得功率和油耗的多少，第二，去调整柴油机负荷的大小，从而获得功率和油耗的多少。重复去做以上两步，去获得多组数据，将数据连接至一起得到随着转速变化功率和耗油量的变化特性曲线。下图表示的是柴油机功率与耗油量的关系，Ne是柴油机的有效功率，ge是耗油量。由图可知，转速上升功率上升，当到达了最大功率，随着转速上升，功率减小。耗油量则是随着转速的上升，先升后减。3.5负荷建模负荷的定义：通过电缆、导线和电气设备的电流和功率。负荷的值不是恒定不变的，它是随着时间的推移而变化的。因为在现实中，用电设备并不是同时一起运作的，所以它们不一定能够都按着额定值工作。此外，用电设备按工作制分类，可以分成有连续工作制、短时工作制以及反复短时工作制这三种。如果根据可靠性来分类的话，负荷还能分成一级负荷、二级负荷和三级负荷。为了避免由于负荷过载运行引起火灾事故以及负荷过大导致设备欠载经济性差，还有提高用电设备的使用年限，我们会在一开始就设计好各用电设备的容量大小作为选择电线电缆的依据，计算负荷它也被别人称作最大负荷或者需要负荷，计算负荷的热效应可以等效为变动负荷的热效应，采用一个假象的负荷来表示系统的总负荷，去计算负荷，从而去选择电线的长短、横截面积，去实现经济的最大化和系统安全的可靠性。计算负荷一般以半小时的最大平均去当作日常使用的热条件选择电气导体的条件。在我国，负荷的计算有两种方法，其一是需要系数法，另一种是二项式法。这里用一个较简单的负荷模型来模拟微网负荷，公式如下：其中，cP=（1-aP-bP），cQ=（1-aQ-bQ）；scale为功率因数，P0、Q0、V0和P、Q、V分别代表有功功率、无功功率、电压的基准值和实际值；aP、bP、cP和aQ、bQ、cQ分别代表负荷总功率中恒阻抗（Z）、恒电流(I)、恒功率(P)部分所占的比例；e_aP、e_bP、e_cP和e_aQ、e_bQ、e_cQ分别为相应的指数，负荷模型参数：scale=1，V0=1，e_cP=1.6,cQ=1，e_cQ=1.8，P0、Q0为额定有功功率和无功功率，其余参数为0。4风光柴储微电网系统建模仿真总体系统图仿真时间为一天，即24*60*60sDieselGenerator为柴油发电系统WindFarm为风电场PVFarm为光伏发电energystoragesystems为储能系统Load为负载scopes和powermeasure是监测测量系统4.1柴油发电机（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率）柴油发电：由曲线可以看出，柴油发电机的端口电压幅值为20kV；该发电机具有稳定电压的作用，因此可以随时监测系统中的负荷变化、故障状态、风电及光伏输出功率等状态量，随时改变柴油发电系统的输出功率，从而维持系统电压的稳定。4.2风电场（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率，风速）风电场：可以从风电场的电流、视在功率、有功功率曲线可以观察出，三者曲线的变化趋势与风电场的风速变化趋势一致；风电场的端口电压幅值约为450V，可以看出在风速尖峰处及发生突变的时刻，端口电压会出现尖峰波动；风电场的无功功率曲线与端口电压曲线类似，在风速尖峰处及发生突变的时刻，曲线会出现尖峰波动。4.3光伏发电（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率）光伏发电：光伏电厂的出口电压幅值始终维持在20kV左右；光伏发电的电流、视在功率、有功功率曲线与实际的光照度及温度保持一致，仅在有光照的白天才有功率输出；由于电厂具有换流器等消耗无功功率的装置存在，所以该电厂的无功功率为负，即需要吸收无功功率；为了验证阴影对光伏发电系统的影响，在中午12点加入光照的突变设置，持续时间为5*60s，此时光伏电厂的电流，视在功率及有功功率均发生突降，电厂吸收的无功功率在光照发生的突变瞬间也发生尖峰波动。4.4储能系统（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率）储能系统：由曲线可以看出，储能系统的电流及视在功率的变化趋势保持一致，有功功率的则呈现反比例关系，相关的电流值、功率值与储能系统投切的储能装置数量有关；在储能装置投切的瞬间，储能系统的无功功率均会发生波动，其他时间段均为0；电压值始终维持于450V~470V之间，在储能装置投切的瞬间会发生尖峰波动。4.5负荷（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率）负荷：负荷节点的端口电压幅值始终维持于500V，因此该系统可为用户提供稳定的高质量的电能；负荷节点的电流变化趋势为有功负荷和无功负荷的综合体现，有功负荷曲线始终为负，因此用电区域仅消耗电能；无功负荷曲线两处发生波动的原因在于：1、为光伏发电厂发生光照突变的情况；2、为风电场发生风速突变的情况。4.6电动机投入（电压，电流，视在功率，有功功率，无功功率）电动机投入：电动机在下午3点投入，由曲线可以看出，在投入瞬间，电动机端口的电流，视在功率，有功功率及无功功率曲线都会发生突变；电动机在投入后，有功功率及无功功率曲线均为负，因此该装置是吸收无功及有功功率。5总结就风光柴储微电网系统而言，由于光伏发电和风力发电受到大自然的影响拥有间歇性和波动性这样的特点，为了保证供电的可靠性连续性，降低各项成本预算，因此本文列举了很多数学公式来解释建模，为了给用户持续供电，加入了柴油发电机来解决风光互补系统供电不可靠的问题。通过本次研究风光柴储微电网系统，对系统展开了较为深入的了解，实现了以下三点：（1)介绍了风光柴储微电网系统的研究目的、意义、技术的应用以及发展。（2）介绍了风光柴储微电网系统的设计原理以及仿真。（3）解决了风力发电光伏发电的波动性与间歇性问题。最后通过本次研究，提升自我的实践能力，收获良多，感谢大家！参考文献[1]胡萍.风光柴储微网系统运行模式切换控制策略研究[D].成都：电子科技大学,2013.[2]赵胜武.风光柴储独立微电网的设计与实现[D].湖南：湖南大学,2011.[3]王师,李锦双.风光柴储微网系统运行模式切换控制策略探讨[J].中国高新技术企业,2016(12):140-142.[4]陈斌,殷慧兰,胡洛瑄,汤泱,汤奕基于Matlab/Simulink的风光柴储发电系统仿真.[J].电气电子教学学报,2013,35(4):84-88.[5]郭佳伟.风光蓄柴微电网优化配置的研究[D].内蒙古自治区：内蒙古大学,2016.[6]谭颖.风光柴储独立微网分布式电源多目标优化配置研究[D].广西：广西大学,2016.[7]段柯利.风力发电技术的应用[J].内蒙古石油化工,2012(04):109-110.[8]张宏伟,张建伟.柴油发电机组安全运行策略研究[J].环球市场,2018(6):1-1.[9]石沛峰,贾慧文.浅谈风力发电技术的问题与探讨[J].中国科技博览,2012(27):1-1.[10]朱露露.光伏发电在工业企业的应用[J].宁波节能,2016(2):3-3.[11]王钧铭,鲍安平,徐开军.微电网技术及其应用关键问题综述[J].电子世界,2013(17):35-36.[12]张蔷,王广梅.关于风力发电技术与功率控制策略的探究[J].电子技术与软件工程,2014(03):184-184.[13]张亚妮,侯德明.浅谈工厂电力负荷的计算[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(07):324-325.[14]王文龙.基于西沙永兴岛的海岛型微电网探讨[J].能源与节能,2018(3):3-3.[15]冯欣.“光储充”微电网技术在智能家居中的应用[J].机电信息,2019(06):22-23.[16]张海燕,姚峰,常雪剑,党立.新能源智能微电网规划[J].电网与清洁能源,2018(04):74-77.[17]王成山.微电网专题介绍[J].中国电机工程学报,2012(25):28-28.[18]马金祥,朱锡芳,范新南,罗成名,袁洪春.微电网优化调度仿真模型[J].制造业自动化,2015(22):78-81.[19]陈思文.光伏发电的微电网系统研究[J].科学技术创新,2019(06):179-180.[20]隋文正.浅谈微电网[J].中国工程咨询,2013(06):30-32.[21]张彦,李丽娟,马杰,高华,李振坤,符杨.基于微电网的分布式电源并网规划研究[J].智能电网（汉斯）,2015(3):12-12.谢辞本论文在苏禹导师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识、严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无法、平易近人的人格魅力对本人影响深远。不仅仅使本人树立了远大的学习目标、掌握了基本的研究方法，还使本人明白了许多为人处事的道理。本次论文从选题到完成，每一步都是在导师的悉心指导下完成的，倾注了导师超多的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在写论文的过程中，遇到了很多的问题，在老师的耐心指导下，问题都得以解决。所以在此，再次对老师道一声：老师，谢谢您！  光阴似箭，日月如梭，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。离校日期已日趋渐进，毕业论文的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成，一向都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮忙，在那里请理解我诚挚的谢意！在此我向北京理工大学珠海学院电气工程及其自动化专业的所有老师表示衷心的感谢，谢谢你们四年的辛勤栽培，谢谢你们在教学的同时更多的是传授我们做人的道理，谢谢四年里面你们孜孜不倦的教诲！  四年寒窗，所收获的不仅仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达潜力和广阔视野。很庆幸这四年来我遇到了如此多的良师益友，无论在学习上、生活上，还是工作上，都给予了我无私的帮忙和热心的照顾，让我在一个充满温馨的环境中度过四年的大学生活。感恩之情难以用言语量度，谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。  最后要感谢的是我的父母，他们不仅仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文带给了巨大的支持与帮忙。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我必须会好好孝敬他们，报答他们！爸妈，我爱你们！  长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。这是我少年时最喜欢的诗句。就用这话作为这篇论文的一个结尾，也是一段生活的结束。期望自己能够继续少年时的梦想，永不放下。

HYPERLINK电脑快捷知识大全编辑本段一、常见用法F1显示当前程序或者windows的帮助内容。F2当你选中一个文件的话，这意味着“重命名”F3当你在桌面上的时候是打开“查找：所有文件”对话框F10或ALT激活当前程序的菜单栏windows键或CTRL+ESC打开开始菜单CTRL+ALT+DELETE在win9x中打开关闭程序对话框DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被放入回收站SHIFT+DELETE删除被选择的选择项目，如果是文件，将被直接删除而不是放入回收站CTRL+N新建一个新的文件CTRL+O打开“打开文件”对话框CTRL+P打开“打印”对话框CTRL+S保存当前操作的文件CTRL+X剪切被选择的项目到剪贴板CTRL+INSERT或CTRL+C复制被选择的项目到剪贴板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘贴剪贴板中的内容到当前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤销上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤销的操作Windows键+L锁屏键Windows键+M最小化所有被打开的窗口。Windows键+SHIFT+M重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置Windows键+E打开资源管理器Windows键+F打开“查找：所有文件”对话框Windows键+R打开“运行”对话框Windows键+BREAK打开“系统属性”对话框Windows键+CTRL+F打开“查找：计算机”对话框SHIFT+F10或鼠标右击打开当前活动项目的快捷菜单SHIFT在放入CD的时候按下不放，可以跳过自动播放CD。在打开word的时候按下不放，可以跳过自启动的宏ALT+F4关闭当前应用程序ALT+SPACEBAR打开程序最左上角的菜单ALT+TAB切换当前程序ALT+ESC切换当前程序ALT+ENTER将windows下运行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕状态间切换PRINTSCREEN将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板ALT+PRINTSCREEN将当前活动程序窗口以图象方式拷贝到剪贴板CTRL+F4关闭当前应用程序中的当前文本（如word中）CTRL+F6切换到当前应用程序中的下一个文本（加shift可以跳到前一个窗口）在IE中：ALT+RIGHTARROW显示前一页（前进键）ALT+LEFTARROW显示后一页（后退键）CTRL+TAB在页面上的各框架中切换（加shift反向）F5刷新CTRL+F5强行刷新目的快捷键激活程序中的菜单栏F10执行菜单上相应的命令ALT+菜单上带下划线的字母关闭多文档界面程序中的当前窗口CTRL+F4关闭当前窗口或退出程序ALT+F4复制CTRL+C剪切CTRL+X删除DELETE显示所选对话框项目的帮助F1显示当前窗口的系统菜单ALT+空格键显示所选项目的快捷菜单SHIFT+F10显示“开始”菜单CTRL+ESC显示多文档界面程序的系统菜单ALT+连字号(-)粘贴CTRL+V切换到上次使用的窗口或者按住ALT然后重复按TAB，切换到另一个窗口ALT+TAB撤消CTRL+Z编辑本段二、使用“Windows资源管理器”的快捷键目的快捷键如果当前选择展开了,要折叠或者选择父文件夹左箭头折叠所选的文件夹NUMLOCK+负号(-)如果当前选择折叠了，要展开或者选择第一个子文件夹右箭头展开当前选择下的所有文件夹NUMLOCK+*展开所选的文件夹NUMLOCK+加号(+)在左右窗格间切换F6编辑本段三、使用WINDOWS键可以使用Microsoft自然键盘或含有Windows徽标键的其他任何兼容键盘的以下快捷键。目的快捷键在任务栏上的按钮间循环WINDOWS+TAB显示“查找：所有文件”WINDOWS+F显示“查找：计算机”CTRL+WINDOWS+F显示“帮助”WINDOWS+F1显示“运行”命令WINDOWS+R显示“开始”菜单WINDOWS显示“系统属性”对话框WINDOWS+BREAK显示“Windows资源管理器”WINDOWS+E最小化或还原所有窗口WINDOWS+D撤消最小化所有窗口SHIFT+WINDOWS+M编辑本段四、“我的电脑”和“资源管理器”的快捷键目的快捷键关闭所选文件夹及其所有父文件夹按住SHIFT键再单击“关闭按钮（仅适用于“我的电脑”）向后移动到上一个视图ALT+左箭头向前移动到上一个视图ALT+右箭头查看上一级文件夹BACKSPACE编辑本段五、使用对话框中的快捷键目的快捷键取消当前任务ESC如果当前控件是个按钮，要单击该按钮或者如果当前控件是个复选框，要选择或清除该复选框或者如果当前控件是个选项按钮，要单击该选项空格键单击相应的命令ALT+带下划线的字母单击所选按钮ENTER在选项上向后移动SHIFT+TAB在选项卡上向后移动CTRL+SHIFT+TAB在选项上向前移动TAB在选项卡上向前移动CTRL+TAB如果在“另存为”或“打开”对话框中选择了某文件夹，要打开上一级文件夹BACKSPACE在“另存为”或“打开”对话框中打开“保存到”或“查阅”F4刷新“另存为”或“打开”对话框F5编辑本段六、桌面、我的电脑和“资源管理器”快捷键选择项目时，可以使用以下快捷键。目的快捷键插入光盘时不用“自动播放”功能按住SHIFT插入CD-ROM复制文件按住CTRL拖动文件创建快捷方式按住CTRL+SHIFT拖动文件立即删除某项目而不将其放入SHIFT+DELETE“回收站”显示“查找：所有文件”F3显示项目的快捷菜单APPLICATION键刷新窗口的内容F5重命名项目F2选择所有项目CTRL+A查看项目的属性ALT+ENTER或ALT+双击可将APPLICATION键用于Microsoft自然键盘或含有APPLICATION键的其他兼容键编辑本段七、Microsoft放大程序的快捷键这里运用Windows徽标键和其他键的组合。快捷键目的Windows徽标+PRINTSCREEN将屏幕复制到剪贴板（包括鼠标光标）Windows徽标+SCROLLLOCK将屏幕复制到剪贴板（不包括鼠标光标）Windows徽标+PAGEUP切换反色。Windows徽标+PAGEDOWN切换跟随鼠标光标Windows徽标+向上箭头增加放大率Windows徽标+向下箭头减小放大率编辑本段八、使用辅助选项快捷键目的快捷键切换筛选键开关右SHIFT八秒切换高对比度开关左ALT+左SHIFT+PRINTSCREEN切换鼠标键开关左ALT+左SHIFT+NUMLOCK切换粘滞键开关SHIFT键五次切换切换键开关NUMLOCK五秒QQ快捷键，玩QQ更方便Alt+S快速回复Alt+C关闭当前窗口Alt+H打开聊天记录Alt+T更改消息模式Ait+J打开聊天纪录Ctrl+A全选当前对话框里的内容Ctrl+FQQ里直接显示字体设置工具条Ctrl+J输入框里回车(跟回车一个效果)Ctrl+M输入框里回车(跟回车一个效果)Ctrl+L对输入框里当前行的文字左对齐Ctrl+R对输入框里当前行的文字右对齐Ctrl+E对输入框里当前行的文字居中Ctrl+V在qq对话框里实行粘贴Ctrl+Z清空/恢复输入框里的文字Ctrl+回车快速回复这个可能是聊QQ时最常用到的了Ctrl+Alt+Z快速提取消息Ctrl+Alt+A捕捉屏幕最常用的快捷键F5刷新DELETE删除TAB改变焦点CTRL+C复制CTRL+X剪切CTRL+V粘贴CTRL+A全选CTRL+Z撤销CTRL+S保存ALT+F4关闭CTRL+Y恢复ALT+TAB切换CTRL+F5强制刷新CTRL+W关闭CTRL+F查找SHIFT+DELETE永久删除CTRL+ALT+DEL任务管理SHIFT+TAB-反向切换CTRL+空格--中英文输入切换CTRL+Shift输入法切换CTRL+ESC--开始菜单CTRL+ALT+ZQQ快速提取消息CTRL+ALT+AQQ截图工具CTRL+ENTERQQ发消息Alt+1保存当前表单Alt+2保存为通用表单Alt+A展开收藏夹列表资源管理器END显示当前窗口的底端HOME显示当前窗口的顶端NUMLOCK+数字键盘的减号(-)折叠所选的文件夹NUMLOCK+数字键盘的加号(+)显示所选文件夹的内容NUMLOCK+数字键盘的星号(*)显示所选文件夹的所有子文件夹向左键当前所选项处于展开状态时折叠该项，或选定其父文件夹向右键当前所选项处于折叠状态时展开该项，或选定第一个子文件夹自然键盘【窗口】显示或隐藏“开始”菜单【窗口】+F1帮助【窗口】+D显示桌面【窗口】+R打开“运行”【窗口】+E打开“我的电脑”【窗口】+F搜索文件或文件夹【窗口】+U打开“工具管理器”【窗口】+BREAK显示“系统属性”【窗口】+TAB在打开的项目之间切换辅助功能按右边的SHIFT键八秒钟切换筛选键的开和关按SHIFT五次切换粘滞键的开和关按NUMLOCK五秒钟切换切换键的开和关左边的ALT+左边的SHIFT+NUMLOCK切换鼠标键的开和关左边的ALT+左边的SHIFT+PRINTSCREEN切换高对比度的开和关运行按“开始”－“运行”，或按WIN键+R，在『运行』窗口中输入：（按英文字符顺序排列）%temp%打开临时文件夹.C:\DocumentsandSettings\用户名所在文件夹..C:\DocumentsandSettings...我的电脑