低压微网综合控制策略设计.pdf

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1、第$!卷!第"*期Y:J5$!!P:5"*#+"+年"+月"+日Q905"+!#+"+低压微网综合控制策略设计牟晓春"&毕大强#&任先文"%"5东北电力大学电气工程学院!吉林省吉林市"$#+"#电力系统国家重点实验室!清华大学电机系!北京市"+++)!'摘要"考虑到微源和负荷的不同类型以及具有分散性的特点$根据微网的#种典型运行模式$采用不同的控制策略对低压微网进行综合控制'针对低压下线路参数成阻性的特点$在微网孤岛模式下对传统下垂特性进行重新设计$同时提出同步并网控制器的设计方法$有效降低了微源

2、再并网时对低压微网的冲击$提高了系统的稳定性和可靠性'通过对低压微网运行模式的切换&孤岛模式下切+增负荷&孤岛模式下某一微源退出及重联到微网这$种情况下的运行特性进行仿真分析$证明了低压微网系统下所设计控制策略的可行性'关键词"低压微网(8N控制(!+:控制(微源(联网模式(孤岛模式#!引言式下的运行"文献)"+?""*对独立和并网模式切换过程进行了研究!减小了切换过程的冲击!但是未考微网是从系统的角度将分布式电源%S&'与负虑微源功率变化的影响"文献)"#*由并网向孤岛运)"*荷组成单一的可控单元"与

3、单纯的S&相比!微行切换过渡时!不需要变换控制策略"但在联网模网更能充分发挥微源的各项优势!实现微源的大规式下!参与了电网电压的管理!影响了电网中原有的模并网!同时向用户提供不间断电源%AKD'等服电压水平!且存在再并网时的无功功率振荡过程!不)#*务"因此!微网已成为当前研究的热点"利于系统的稳定"文献)"$*采用下垂特性和倒下垂微网中的微源包括光伏电池$风力发电机$微型特性对低压微网进行控制!避免了模式转变时控制汽轮机$燃料电池$蓄电池和高速飞轮等!通常需要策略的切换过程!但其再并网过程调节时间过长

4、!同通过电力电子装置将其与常规配电网并网运行"对样不利于系统稳定"于像风力发电和光伏电池这样的微源!其输出功率本文针对微源和负荷的不同类型及分散性的特)$7!*的大小受天气影响较大!发电具有明显的间歇点!在不同的运行模式下!采用不同的控制方式"对性!这种微源通常只发出恒定的有功功率或执行最于8N控制单元采用8N解耦的电流控制&对于大功率跟踪!为此!一般采用8N控制&对于像微型!-:控制单元基于低压下线路参数成阻性的特点!燃汽轮机$燃料电池$蓄电池等微源!控制比较容易对传统下垂特性进行重新设计!以保证系统

5、功率变)%7'*实现!既可以按照给定的8N进行控制!又可以化时微源与负荷之间的功率平衡!并为系统提供电实现!-:控制!其中!-:控制可以用于保证微网电压和频率支撑!同时采用电压电流双环控制改善三压和频率的稳定性"相输出电能"针对微源再并网时对微网系统造成很微网的负荷可分为可控负荷和不可控负荷$重大的冲击而影响整个系统的稳定!提出并设计了同要负荷和一般负荷$敏感负荷和非敏感负荷等"实步并网控制器!提高了低压微网系统的稳定性和可际中!部分非敏感负荷可看做可控负荷!可以用于削靠性"通过ULWXL.-D8;CJ

6、8

7、模路$开关连接到低压配电网络"这!个微源均假设为直流源或经整流后的直流源!经空间矢量脉宽调收稿日期%#+"+?+%?"%(修回日期%#+"+?+(?+!'制%DYKZU'的逆变器逆变为三相交流电!XT低通(*"(#+"+!$!%"*'!滤波器用于滤除高次谐波"在联网运行时!!个微误差为+!同时利用锁相环技术!使8N控制的S&源均采用8N控制!使得其输出的功率为恒定值&在获得频率的支撑"独立运行时!S&"和S&#采用!-:控制!以控制母线"和母线#的电压恒定!S&$和S&!仍采用8N控制!输出恒定的功率"

8、负荷"和负荷#为电压敏感负荷!运行时应保证其供电的可靠性!负荷$为普通负荷!必要时可以切除"图!!!2控制器结构框图"#$%!!F3=-5+2#30#+$,+5).2=-!23)*2,)AA-,%%%!0(3控制器的设计逆变电源输出功率可由下式得出##,5!55!8"%9:4(9'9:4$<48<(48<$&&&!+%"'#5!55!N"%9:4(9'48<$948<(48<$-&&&式中#!和5分别为逆变器的输出电压和公共母线电压幅值&(