摘 要
随着可再生能源的广泛应用和电力电子技术的快速发展，直流微电网因其高效、灵活的特点成为现代电力系统的重要发展方向。然而，直流微电网在能量管理与保护方面仍面临诸多挑战，包括功率波动抑制、故障检测与隔离等问题。本研究旨在提出一种基于分层控制架构的直流微电网能量管理策略，并设计相应的保护方案以提升系统运行的安全性与可靠性。研究首先建立了包含光伏发电、储能系统和负载的直流微电网模型，采用改进的分布式一致性算法实现功率平衡控制；其次，提出了一种基于多源信息融合的故障诊断方法，通过电压电流特征分析实现快速故障定位；最后，设计了自适应保护策略，结合断路器动作特性和系统运行状态实现选择性保护。仿真结果表明，所提出的能量管理策略可将系统电压波动控制在±5%以内，显著提高了供电质量；保护策略能够在20ms内准确识别并隔离故障区域，有效降低了故障影响范围。
关键词：直流微电网；能量管理；故障诊断；分层控制
目 录
摘 要 I
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
第2章 直流微电网能量管理系统设计 3
2.1 直流微电网能量管理架构设计 3
2.2 分布式电源协调控制策略 3
2.3 储能系统充放电优化策略 4
2.4 负荷需求响应管理机制 5
第3章 直流微电网保护系统构建 6
3.1 直流微电网故障特征分析 6
3.2 基于多代理的保护系统架构 6
3.3 自适应保护算法设计 7
3.4 保护系统可靠性评估方法 8
第4章 能量管理与保护的协同优化 9
4.1 能量管理与保护的耦合关系分析 9
4.2 协同优化模型构建与求解 9
4.3 典型场景下的仿真验证 10
4.4 系统性能评估与对比分析 11
结 论 12
参 考 文 献 13
致 谢 14
随着可再生能源的广泛应用和电力电子技术的快速发展，直流微电网因其高效、灵活的特点成为现代电力系统的重要发展方向。然而，直流微电网在能量管理与保护方面仍面临诸多挑战，包括功率波动抑制、故障检测与隔离等问题。本研究旨在提出一种基于分层控制架构的直流微电网能量管理策略，并设计相应的保护方案以提升系统运行的安全性与可靠性。研究首先建立了包含光伏发电、储能系统和负载的直流微电网模型，采用改进的分布式一致性算法实现功率平衡控制；其次，提出了一种基于多源信息融合的故障诊断方法，通过电压电流特征分析实现快速故障定位；最后，设计了自适应保护策略，结合断路器动作特性和系统运行状态实现选择性保护。仿真结果表明，所提出的能量管理策略可将系统电压波动控制在±5%以内，显著提高了供电质量；保护策略能够在20ms内准确识别并隔离故障区域，有效降低了故障影响范围。
关键词：直流微电网；能量管理；故障诊断；分层控制
目 录
摘 要 I
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
第2章 直流微电网能量管理系统设计 3
2.1 直流微电网能量管理架构设计 3
2.2 分布式电源协调控制策略 3
2.3 储能系统充放电优化策略 4
2.4 负荷需求响应管理机制 5
第3章 直流微电网保护系统构建 6
3.1 直流微电网故障特征分析 6
3.2 基于多代理的保护系统架构 6
3.3 自适应保护算法设计 7
3.4 保护系统可靠性评估方法 8
第4章 能量管理与保护的协同优化 9
4.1 能量管理与保护的耦合关系分析 9
4.2 协同优化模型构建与求解 9
4.3 典型场景下的仿真验证 10
4.4 系统性能评估与对比分析 11
结 论 12
参 考 文 献 13
致 谢 14
