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1、多模式下风电直流微网功率协调控制策略研究*张敏,付媛,王毅,袁鑫(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学),河北保定071003)摘要:直流微电网系统的功率平衡是电网安全稳定运行的重要保证。综合考虑微网的运行方式和换流站功率裕量,将含有全功率笼型界步风电机组、储能蓄电池、交直流负载的直流微电网系统分为5种运行模式,即并网运行模式、限流运行模式、短时故障运行模式、孤岛减载运行模式和孤岛降功率运行模式。针对以上5种运行模式,提出一种基于多变量的功率协调控制策略。该策略根据并网变流器电流、蓄电池荷电状态以及直流电
2、压的变化量自动协调各端换流站的工作方式,保证各工况下微网内部的功率平衡和直流母线电压的稳定。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台中进行了仿真实验,验证所提出功率协调控制方法的有效性和可行性。关键词:直流微网;笼型异步风力发电;多种模式;功率协调控制中图分类号:TM614文献标识码:A文章编号:1001・1390(2017)05・0000・00Researchonpowercoordinatedcontrolstrategyofwindturbine-basedDCmicro-gridundervari
3、ousmodesZhangMin.FuYuan,WangYi,YuanXin(StateKeyLaboratotyofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,Hebei,China)Abstract:ThepowerbalanceofDCmicro-gridsystemisanimportantguaranteeforthesafeandsta
4、bleoperationofpowergrid.AccordingtotheworkingoperationofDCmicro-gridandcapacityoftheconverterstations,wcdividetheDCmicro-gridsystemwithfullpowercageasynchronouswindturbines,energystoragebattery,ac/dcloadintofivemodes,namelygrid-connectedoperation,currentJimi
5、tedoperation,short-timefailureoperation,islandedload-offoperationandislandedpower-downoperation・TheproposedpowercoordinatedcontrolstrategycanautomaticallycoordinatetheworkingoperationofeachconverterstationaccordingtotheDCvoltagevariation,thestateofchargeofba
6、tteryandthecurrentofgridconnectedconverter.Then,theactivepowerwithinDCmicro-gridunderanyworkingconditioncanbebalancedtomaintainthevoltagestabilityofDCbus.Finally,thesimulationexperimentsarecarriedoutintheMATLAB/Simulinksimulationplatfonntoverifytheeffectiven
7、essandfeasibilityoftheproposedpowercoordinatedcontrolmethod・Keywords:DCmicro-grid,cageasynchronouswindturbine,variousmodels,powercoordinatedcontrol0引言行可靠性的保证。直流微电网屮包含多种类型的分布式近年來,对直流微电网的结构、运行模*基金项目:青海省光伏发电并网技术重点实验宣开放课题°(2014-Z-Y34A);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015MS
8、93)式、控制方法已有大量研究。文献[5]提出一种适用于光伏直流微电网系统的能量管理与协调控制方法,该方法将系统划分为4种工作模态,分析了各工作模态的转换条件和控制方法,但只考虑了并网运行和孤粘运行的情况,缺少刈•换流站限流、短时故障等多种工况的讨论。文献[6]研究了交直流混合微电网在并网运行和孤岛运行时各换流站的控制策略,但忽略了孤岛运行时微网内部功率不足,蓄电池11!现深度放电情况