含多微源的微电网控制策略设计_毕大强.pdf

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1、高电压技术第３７卷第３期２０１１年３月３１日ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．３，Ｍａｒｃｈ３１，２０１１６８７含多微源的微电网控制策略设计毕大强１，牟晓春２，任先文２，薛雷２（１．清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京１０００８４；２．东北电力大学电气工程学院，吉林１３２０１２）摘要：微电网中含有多微源的控制一方面要充分发挥各微源的优势，另一方面要提高微电网的供电质量。为保证风能和光能的利用率，使微电网内的负荷尽可能少地应用来自电网的电能，采用最大功率跟踪法对风力发电和光伏发电微源进行控制；为提高风电场和光伏发电系统并

2、网运行的稳定性，减少功率波动对电网的影响，分别在风电场和光伏阵列的出口处增加储能系统，以有效的调节并网功率，并能在微电网孤岛运行时为系统提供必要的电压和频率参考，吸收和补给风、光互补后的功率，保证重要负荷供电可靠性。在研究设计中，采用永磁直驱风力发电机、双级式光伏发电系统、蓄电池储能系统３种微源作为组网单元，对３种微源进行运行模式转换及孤岛下切／增负荷的建模仿真，结果证明了所提出的控制策略的有效性与可行性。关键词：微源；微电网；风力发电；光伏（ＰＶ）发电；蓄电池；最大功率跟踪（ＭＰＰＴ）中图分类号：ＴＭ７６；ＴＭ７３２文献标志码：Ａ文章编号：１００３－６５２０（２０１１）０３－０６８７－０７Ｄ

3、ｅｓｉｇｎｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆＭｉｃｒｏｇｒｉｄｗｉｔｈＭｕｌｔｉｐｌｅＭｉｃｒｏＳｏｕｒｃｅｓ１，ＭＯＵＸｉａｏ－ｃｈｕｎ２，ＲＥＮＸｉａｎ－ｗｅｎ２，ＸＵＥＬｅｉ２ＢＩＤａ－ｑｉａｎｇ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍａｎｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＤ

4、ｉａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｍｉｃｒｏｇｒｉｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｍｉｃｒｏｓｏｕｒｃｅｓ，ｏｎｔｈｅｏｎｅｈａｎｄ，ｓｈｏｕｌｄｍａｋｅｆｕｌｌｕｓｅｏｆｍｉｃｒｏ－ｓｏｕｒｃｅｓｔｈｅｍｓｅｌｖｅｓ；ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｓｈｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｇｒｉｄ．Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙａｎｄｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙａｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｇｒｉｄａｓ

5、ｌｉｔｔｌｅａｓｐｏｓｓｉｂｌｅ，ｔｈｅＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇ（ＭＰＰＴ）ｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ＰＶ）ｐｏｗｅｒｇｅｎ－ｅｒａｔｉｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｗｉｎｄｆａｒｍａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｐｏｗｅｒｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｇｒｉｄ，ａｂａｔｔｅｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｄｄｅｄｔｏｒｅｇｕｌａｔｅ

6、ｔｈｅｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｔｔｈｅｅｘｉｔｏｆｔｈｅｗｉｎｄｆａｒｍｓａｎｄｔｈｅａｒｒａｙｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎｉｓｌａｎｄｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｎｅｃｅｓｓａｒｙｖｏｌｔａｇｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，ａｎｄｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅｅｘｃｅｓｓｏｒｓｈｏｒｔａｇｅｏｆｗｉｎｄａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｕｐｐｌｙｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｉｍｐｏｒｔａｎｔｌｏａｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅ

7、ｒ，ｍｉｃｒｏｇｒｉｄｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｄｉｒｅｃｔ－ｄｒｉｖｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｄｕａｌ－ｓｔａｇｅＰＶｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓ－ｔｅｍａｎｄｂａｔｔｅｒｙｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｍｉｃｒｏｇｒｉｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓａｎｄｃｕｔｔ