微电网并离网控制策略研究及实现

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1、微电网并离网控制策略研究及实现任洛卿，唐成虹，王劲松，黄琦南瑞集团公司(国网电力科学研究院)，江苏省南京市211106TheResearchandImplementationofMicro-gridfsGrid-connected&Off・GridControlStrategyRenLuoqing,TangChenghong,WangJinsong,HuangQiNARIGroup(SGEPRl),Nanjing,Jiangsu210003ABSTRACT:Thispaperanalyzesthenetworkstructureandoperationmodesofmicro

2、-gridandproposesamethodofgrid-connected&off・gridcontrolstrategy,whichisbasedonfastfaultdetectionandpatternrecognition.Improvedhalf-waveFourieralgorithmisusedtocarryoutfastprotectioncomputationofthecharacteristicvaluesoastoimplementfastfaultdetection.Thecharacteristicvalueisdescribedbylogica

3、lexpressionsanditsreal-timevalueisusedtoidentifythecurrentrunningmodeandasthecriteriontoimplementsmoothswitchingcontrolbetweenthegrid-connectedmodeandoff-gridmode.Sofar,thismethodhasbeensuccessfullyappliedinLuxiislandmicro-griddemonstrationproject.KEYWORD:micro-grid;fastfaultdetection;patte

4、rnrecognition;coordinatedcontrolstrategy摘耍：本文对微电网组成结构及运行模式进行分析硏究，提出了故障快速检测和运行模式识别的微电网并离网控制策略方案。故障快速检测以改进的半波傅里叶计算为基础，通过对微电网特征量的快速保护运算，实现故障的快速检测。微电网并离网平滑切换控制实现方法，将微电网特征量以逻辑表达式的形式进行描述，通过读取微电网特征变量实时值，识别出微电网当前运行模式，实现微电网并离网平滑切换。IT前该方法已经成功应用于鹿西岛微电网示范工程。关键词：微电网：故障快速检测：模式识别；协调控制策略1引言微电网由分布式发电、负荷、储能等

5、部分组成，一般与中低压配电网相连，是一种可以运行在并网模式或离网模式的小型配电网系统。随着分布式发电技术的发展，分布式电源数量快速增长。智能微电网作为智能电网的重要部分，能灵活有效地运用分布式发电和储能设备，达到最人化接纳分布式电源、节能降耗、提高供电质量的目的山，因此微电网是处理大规模分布式发电接入电网的必然选择，微电网技术的发展对未来坚强电网的发展起着至关重要的作用〔23。微电网有并网和离网两种状态。当电网发生故障时，微电网可离网运行，进入独立的孤岛状态。然而在微电网的发展中，微电网的运行控制尤其是并离网切换控制具有一定的难度。当电网发牛故障时，分布式发电和储能设备的电力

6、输出与实际负荷的电力盅求很可能不平衡，造成大量电能缺额或电能过剩。此时需要迅速进行判断并进行相应的调节控制，使微电网能够平滑切换至离网状态运行。现有的微电网并离网切换控制装置一般是针对特定并网方式设计，而离网控制操作过程需要人工参与【4勺，无法自动适应微电网运行方式，很难做到并离网平滑切换控制。因此，研究微电网并离网平滑切换控制策略实现方法是保证微电网安全高效运行的迫切需求。本文对智能微电网的并离网控制策略进行了研究，提出了包括基于快速保护运算的故障检测技术和基于模式自识别的协调控制方法。这些新技术组成的微电网并离网控制策略，使微电网可以在并网和离网模式间实现平滑切换，同吋保

7、证重要负荷的持续供电。2快速故障检测技术快速的故障判断是微电网的并离网切换控制的重要基础，而更快速的故障判断需要在更短时间内完成保护量的运算。传统的全波傅里叶变换是电力系统屮经常使用的保护计算方法。传统计算方法公式如下：25=4曾sin（,77r等）N7果，但是因为需要一个周期的数据窗，计算较为耗时。为了满足快速检测故障的需求，我们提出将一种改进型的半波运算的方法运用于微电网故障检测。半波傅里叶计算公式如下:x(r)sincotdtx(t)coscotdt半波运算数据窗为每周期数据点的一半，速度很快。基