摘  要:分布式发电系统电能并入电网，会影响到整个供电系统的平稳运行。本论文设计了一种由光伏电源和微燃机组成的双电源分布式发电系统，采用预测控制法以抑制光伏发电系统的波动，从而达到向电网平稳供电的目标。本论文在Matlab/Simulink中对光伏发电系统和微燃机发电系统分别建立仿真模型进行分析，然后建立了光伏与微燃机发电系统组成的双电源分布式发电系统仿真模型，结果证明采用预测控制法抑制光伏发电系统产生的波动效果良好。

关键词：分布式电源；光伏发电；微型燃气轮机发电；Matlab/Simulink

Modeling and Transient Simulation Analysis of Dual Power Distributed Generation System

Abstract: The unstable characteristics of the distributed generation system will affect the smooth operation of the whole power supply system, so controlling its corresponding instability has a special meaning for exploring how to make the distributed power generation system secure and smooth access to the large power grid. First of all, in Matlab/Simulink, the photovoltaic power generation system and the micro gas turbine power generation system are constructed separately. At the end of this design, the modeling and Simulation of dual power distributed generation system composed of photovoltaic and micro gas turbine power generation system is carried out. It is found that the use of the micro turbine generator system after the predictive control can effectively suppress the fluctuation of the photovoltaic power generation system, thus achieving the goal of providing stable electric energy to the grid by the dual power distributed generation system composed of the two systems.

Keywords: Distributed power; Photovoltaic power generation; Micro-gasturbine power generation; Matlab/Simulink

目  录

摘要 1

引言 1

1. 系统总体设计 2

1.1 研究内容 2

1.2 总体结构框图 3

2. 光伏发电系统建模与仿真分析 3

2.1 光伏电池建模与仿真分析 3

2.2 光伏发电系统控制方案 6

2.3 光伏发电系统的建模 7

2.4 本章小结 8

3. 微型燃气轮机发电系统建模与仿真分析 8

3.1 微型燃气轮机的建模 8

3.2 永磁发电机与整流器的建模 12

3.3 逆变器及其控制的建模 13

3.4 微型燃气轮机发电系统的仿真 15

4. 双电源分布式发电系统建模与仿真分析 18

4.1 微型燃气轮机的预测控制 18

4.2 双电源分布式发电系统建模和仿真 21

4.3 本章小结 22

5. 总结与展望 23

5.1 总结 23

5.2 展望 23

参考文献 23

致谢 24

双电源分布式发电系统的建模与暂态仿真分析

引言

传统能源的储备在日益减少，针对如何高效使用可再生能源的问题，引起了广大群众们的热情探讨与研究。许多国家与地区都为了可再生能源的发展与利用，提供出了许多便利，并且出台了相关方面的优惠政策与措施。于此同时，于全球范围内分布式发电系统实现了诞生乃至于高速发展。

分布式发电系统的输出功率通常于几KW至几十MW范围之内，拥有着非常灵活的调峰性能。它是一种小型的，分散布置在用户周边为用户供应电能的发电系统，使用起来十分的方便，深受广大用户们的喜爱。

在分布式发电系统被人们普遍使用的同时，也随之产生了一系列新的问题。分布式发电系统的不稳定的特性，会影响到整个供电系统的平稳运行，所以掌控其对应的不稳定特性，对于探索怎样使得分布式电源发电系统安全平稳地并入电网有着特殊含义。接下来，本设计将单独把光伏发电系统，微燃机发电系统以及由它们所构成地双电源分布式发电系统这三个系统，在Matlab/Simulink里面进行相应的建模和暂态仿真分析。