对微网电能质量特殊性概述

《对微网电能质量特殊性概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、对微网电能质量特殊性的概述微网（或微电网）概念为分布式发电技术的广泛应用开辟了新的途径，因此其应用获得了世界很多国家的重视⑴。微网有多种模式，交流微网、直流微网；还有传统意义上相对于大电网为单一受控源的互联微网，孤立运行不存在并网运行模式的孤立微网等[2_5],安全性、电能质量、电磁兼容（EMC）等属于微网运行中最主要的几个议题。微网技术具有诸多优点，但是微网中分布式电源的自身特性不平稳使微网及其运行控制困难，对微网的电能质量产生不利影响。在分析微网结构和特点的基础之上，通过与传统配电网电能质量

2、问题的对比，对微网电能质量问题进行分析。本文通过对微网运行控制进行简析，并将微网与传统配电网电能质量问题进行对比，对微网中主要的电能质量问题进行分析。一、微网运控制简析微网运行的核心内容包括叫控制策略、保护策略、协调策略、经济调度、与互联系统影响、并网黑启动能力等，目标在于提高供电可靠性及电能质量。其电源并网方式包括：①电力电子转换模块；②直挂式：如小风电、柴油发电、小水电等，一次能源除储能外，为不稳定可再生能源。1.1微网内分布式电源的控制方式就微网内部的分布式电源而言，其控制策略一般包括以下

3、几类：1）恒功率控制。该控制依据有功、无功与频率、电压的解耦下垂关系，管系统电压频率如何变化，有功、无功岀力总是保持在约定水平，相当于传统电网中发电机的PQ节点。当采用该控制策略时，网屮有维持系统电压、频率的电源（相当于平衡节点的角色）。2）下垂控制。该控制仍依据有功、无功与频率、电压的解耦下垂关系，电源间不需要相互通信，拟定的下垂斜率更具系统频率屯压变化调节电源出力，该方法一般用在对等控制的微网中。3）恒压恒频控制。采用该控制思路的电源一般根据负荷预测，充足的容量，满足调节系统电压、频率的目的

4、，维持系统电压、频率在拟定范围。1.2微网系统控制微网系统控制主要有两种类型：1）分层控制：①底层分布式电源原动机的控制；②分布式电源接口控制；③微网系统及其上层控制。2）即插即用：不仅是微网相对于人电网而言，且微网内电源相对与微网系统而言，均具有即插即用特征。微网系统的控制主要包括以下策略：1）整体控制策略上区分有：①主从控制⑺。以某一分布式电源为主控制单元的主从控制。在并网运行时，微网不需要参与频率调节，此时包括主控制单元在内的所有分布式电源采用PQ控制策略；在孤岛运行时，主控制单元需要维持

5、系统的频率及电压，采用U/f控制，承担平衡节点的角色，一般由大容量储能装置承担；以上层中心控制器为主控制单元的主从控制。上层中心控制器根据分布式电源原动机输岀及负荷需求调整底层分布式电源控制器的稳态参考设定值，微网内动态功率平衡依然由底层分布式电源控制器承担，底层分布式电源可以采用对等控制，可以采用主从控制；②对等控制⑻。在并网运行时，微网不需要参与频率调节，此时所有分布式电源采用PQ控制策略；在孤岛运行时，有分布式电源切换到下乖控制模式。3）从微网控制层次上分（木质上属于主从控制）：①底层分布

6、式电源的控制；②上层的管理系统。二、微网电能质量特征分析微网系统屮的电源是分布式发电及储能的统一体，因此相对于传统供电系统的电源；水屯、火电，电磁环境更加复杂；同时孤岛运行的微网及孤立微网，其供电系统相对较弱，耐受电磁骚扰的能力即抗扰度水平更低，因此需要认真分析微网电磁环境特征，在该基础上加强微网运行电能质量监测，确保微网系统运行的电能质量及供电可靠性。下面以微网控制相关内容为线索，分析微网电能质量基本特征。2.1频率波动并网运行的微网，其分布式电源一般运行于PQ控制模式，微网频率由大电网控制；

7、其电压也受系统电压控制的分量居多，当然微网内部也有稳态电压、暂态电压质量控制的就地设备。该模式下，微网背靠大电网，电压、频率的控制方面起辅助作用，微网频率电压相对较好。孤甜运行的微网或孤立微网，微网系统采用主从控制或对等控制，系统电压、频率的维持完全需要微网自身实现。如果没有足够储备的有功电源储备，系统频率的维持可能就需要靠切负荷实现，频率波动及其范围就相对剧烈一些；尽管微网电源的电力电子并网方式使得其惯性较小，但是其并网方式的响应却更快，良好规划的微网（良好的电源规划与负荷预测）仍能满足频率调

8、整的要求。对于电压调整而言，此吋微网内部的无功补偿装置可以发挥电压的调整作用。设计良好的微网在合适的控制保护策略下，频率、电压调整能够满足电能质量控制的基木目标。综上，微网并网运行时，由主电网负责调频任务，可以保证微网频率稳定，该工况下调频的方式与配电网是一致的。而微网独立运行时，微网的频率则由微电源和储能装置共同调节。微电源大部分为电力电子接口，借鉴了传统旋转发电设备的静态发电特性，采用下垂特性控制方法进行一次调频，而二次调频应由储能装置和可调度的微电源共同完成。2.2谐波由于微网电源并网的基