孤立微电网的黑启动策略_孟强.pdf

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1、第34卷第3期电力自动化设备Vol．34No．32014年3月ElectricPowerAutomationEquipmentMar.2014孤立微电网的黑启动策略孟强，牟龙华，许旭锋，朱国锋（同济大学电气工程系，上海201804）摘要：利用多代理（Agent）系统，提出了一种针对全黑的孤立微电网的黑启动策略。参考电源及其他具有黑启动能力的微电源首先由微电网中心控制（MGCC）Agent以电压控制模式启动，再根据参考微电源的电压进行预同步后进行并联。接着，具有黑启动能力的微电源切换至PQ控制模式，其输出功率和电流被功率锁存功能锁定以避免切换振荡。最后，无黑启动能力的微电源

2、被MGCCAgent以PQ控制模式启动，在与参考电源进行同步后并入微电网。MGCCAgent通过协调微电源的输出功率，使微电网可以高效、稳定地运行。微电网稳定运行后，由主网-微电网控制（GMGC）Agent恢复微电网与大电网的连接。利用MATLAB／Simulink建立微电网仿真模型，仿真结果验证了所提策略是高效、可行的。关键词：微电网；光伏电池；储能；黑启动；策略；模式切换；功率锁存；预同步中图分类号：TM76文献标识码：ADOI：10.3969／j.issn.1006-6047.2014.03.010的重新启动［7］0引言。传统大电网在发生系统瘫痪全黑时，由于大电网系

3、统复杂，在黑启动过程中的发电机自励随着世界经济的迅速发展，对能源的需求急剧磁、空载线路充电过电压和恢复初期小系统并列运增加，微电网作为可再生能源利用方式之一受到了广行稳定性等问题，多采用1个黑启动电源启动1台被泛关注［1-2］。微电网既可与大电网联网运行，又可以启动机组的简单黑启动方案［8］。因此，传统大电网黑孤岛方式运行，在满足本地用户对电能质量和供电安启动的研究多着重于黑启动策略的评估方法，引入全要求的同时，可减少大量分布式电源渗入对电力系新的方法开发黑启动决策支持系统，提高黑启动方案统的影响，具有较高的灵活性和可调度性［3-4］。的适应性等［9-10］。但是，微电网

4、系统相对较小，结构微电网的双向潮流特性使得微电网保护的选择简单，再加上微电源的多样性和多元性，使得微电网性较难做到，微电网的并网和独立运行则面临着差异的黑启动在黑启动源的选择、黑启动方案的制定等方较大的短路故障电流，因此传统配网保护策略不适用面有着很大的区别。随着分布式电源的接入对传统于微电网保护［5］；同时，微电网如何根据运行控制需电网结构的改变，电网黑启动的研究也逐步涉及到有要平滑地进行联网和孤岛运行模式切换，也给微电网分布式电源的电网的黑启动研究，利用分布式电源的的连续稳定运行带来挑战［6］。所以，当微电网或者优良特性，对大电网黑启动提供相应的支持［11-12］。但

5、大电网一方发生故障时，保护元件未能正确动作，或是，对单独的微电网的黑启动研究还很少，所以本文者微电网运行模式切换失败，将会导致整个微电网的从单个微电网出发，研究微电网黑启动策略及黑启动瘫痪。倘若此时微电网能及时地进行黑启动，再次过程中的问题。恢复负荷供电时，将会大幅提升微电网供电可靠性，本文首先分析了微电源的黑启动能力、参考源的减少停电带来的经济损失。选取及黑启动过程中微电源控制方式的问题，提出一微电网黑启动，就是指在整个微电网因外部或种基于3层多代理（Agent）系统的微电网黑启动策内部故障停运进入全黑状态后，不依靠大电网或其他略；然后，就黑启动过程中的并联波动问题，给

6、出通微电网的帮助，仅通过启动微电网内部具有黑启动能过预同步和基于功率锁定的模式切换方法进行优力的微电源，进而带动微电网内无黑启动能力的微电化；最后，参照本课题组已投运的微电网实验平台，源，逐步扩大系统的恢复范围，最终实现整个微电网在MATLAB／Simulink平台搭建由光伏、柴油发电机和蓄电池3种微电源组成的低压微电网，通过3个黑收稿日期：2013－07－01；修回日期：2014－02-14基金项目：国家自然科学基金资助项目（51207110）；上海市启动仿真实验的对比，验证所提出的黑启动策略及优科学技术委员会资助项目（12ZR1451300）；上海市教育委员化方案的有

7、效性和可行性。会科研创新项目（11CXY12）ProjectsupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina（51207110），theProjectofScience&Technology1微电网及多代理系统组网结构CommissionofShanghai（12ZR1451300）andtheProjectofShanghaiMunicipalEducationCommission（11CXY12）根据欧盟微电网项目提出的典型低压微电网系电力自动化设备第34卷统（Be