低压微电网中的功率传输特性

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1、2010年7月电工技术学报Vol.25No.7第25卷第7期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2010低压微电网中的功率传输特性陈达威朱桂萍（清华大学电机系电力系统国家重点实验室北京100084）摘要由于微电网的电压低、容量小以及其中的大多数微电源通过电力电子装置实现组网，因此微电网中功率在电源之间以及电源和负载之间的传输与高压输电网中的功率传输特性有很大区别，需要加以特别研究。首先通过理论推导，对比分析了在中高压输电网和低压微电网中功率传输特性的区别，给出了微电网中传输线路的有功功率P和无功功率Q的解析表达式。

2、分析结果表明，由于传输线特性不同，功率的自然分布在两种电网中存在很大的区别；并通过仿真，定量分析了线路阻抗参数变化对功率分布的影响。接着讨论了微电源联网对电压源型逆变装置输出特性的要求，包括对逆变装置的输出电压的幅值、相位和频率的控制，并给出了仿真结果。最后以线路损耗最小为目标，对微电网中功率在各分布式电源间的分配做了优化仿真。关键词：微电网电压型逆变器负荷分配中图分类号：TM74;TM727.2PowerTransmissionCharacteristicsofLowVoltageMicrogridsChenDaweiZhuGuiping（StateKeyLabofP

3、owerSystemTsinghuaUniversityBeijing100084China）AbstractAstheresultoflowvoltage,smallcapacityandwidelyuseofelectronic-interfacedmicro-sources,thepowertransmissioncharacteristicsofLVmicrogridsareverydifferentfromthoseofHVgrids.Inthispaper,thesedifferencesarecomparedandanalyzed,andtheanalyt

4、icalexpressionsoftheactivepowerPandreactivepowerQintermsoftheamplitudesandpoweranglebetweentwomicro-sourcesareobtained.Theresultsshowthat,duetothedifferentcharacteristicsoftransmissionlines,thenaturalpowerdistributionintwokindsofgridsisverydifferent;andquantitativeanalyticresultsaregiven

5、throughsimulation.Thentheinverteroutputcharacteristicsrequiredbymicro-sourcesinterconnectinginmicrogridarediscussed.Simulationresultsoftheinverteroutputvoltageamplitude,phaseandfrequencycontrolaregiven.Attheend,aimingforthesmallestlinepowerloss,activepoweroptimizationamongthemicro-source

6、sinthemicrogridissimulated.Keywords：Mircogrid,voltagesourceinverter,loaddistribution布式电源通过电力电子装置实现组网，因此微电1引言网中功率在电源之间以及电源和负载之间的传输由多个储能装置和分布式电源组成的小容量、与高压输电网中的功率传输特性有很大区别，需低压微电网因其环境友好、建设成本低等因素已经要加以特别研究。本文首先以含有多个微电源（如成为大电网的有益补充，得到越来越多的重视和研光伏电源、小型燃汽轮机、燃料电池和电池储能）究。由于微电网的电压低、容量小以及大多数分的微电网为例，仿真

7、分析了微电网中的功率传输特性。目前常见的微电源包括光伏电池、燃料电池、国家自然科学基金（50807030）和国家重点试验室专项基金（50823001）资助项目。小型燃汽轮机等。光伏电池和燃料电池的直接输出收稿日期2009-12-01改稿日期2010-03-20都是低压直流，而小型燃汽轮机的直接输出则是高118电工技术学报2010年7月频交流，因此要实现这些微电源的联网，必须利用功率变换装置。综合考虑常见微电源的特性及微电网的自身特点，与电流型逆变器（CurrentSourceInverter，CSI）相比，电压型逆变器（VoltageSo