微電網(wǎng)平滑切換的控制策略研究.pdf

1、在實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)為核心的低碳能源背景下，微電網(wǎng)被認(rèn)為是降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的智能電網(wǎng)的重要的組成部分。微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)其技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢的關(guān)鍵就是并網(wǎng)與孤島兩種模式的運(yùn)行能力。兩種運(yùn)行模式間的平滑切換是保證微電網(wǎng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文針對微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及并網(wǎng)與孤島運(yùn)行方式的特點(diǎn)，提出了一種實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)兩種運(yùn)行方式平滑切換的控制策略。在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，微電網(wǎng)內(nèi)的功率波動(dòng)由大電網(wǎng)進(jìn)行平衡，此時(shí)微電源采用PQ控制來保證輸出功

2、率的恒定，實(shí)現(xiàn)能量管理，而儲(chǔ)能裝置則處于充電備用狀態(tài);當(dāng)大電網(wǎng)發(fā)生故障或者主動(dòng)與微電網(wǎng)解列時(shí)，孤島檢測裝置檢測到之后，微電網(wǎng)切換到孤島模式運(yùn)行，儲(chǔ)能裝置中的蓄電池采用改進(jìn)的V/f下垂控制策略，主要用來彌補(bǔ)功率缺額，實(shí)現(xiàn)能量供需平衡，同時(shí)也為系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐，超級(jí)電容則采用恒壓恒頻的V/f控制，主要是在微電網(wǎng)兩種模式切換時(shí)快速為系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐。其它的微電源保持PQ控制狀態(tài)，用以縮短系統(tǒng)電壓和頻率的過渡時(shí)間。對于再并網(wǎng)的情況，

3、因蓄電池有下垂控制環(huán)節(jié)，微電網(wǎng)的電壓會(huì)與大電網(wǎng)電壓產(chǎn)生偏離，直接重合閘并網(wǎng)可能引起巨大的沖擊電流，因此設(shè)計(jì)增加了預(yù)同步處理單元，該單元分別采用了兩種方法進(jìn)行控制，包括直接法和間接法，間接法更能有效的較少?zèng)_擊電流，它基于三相軟件鎖相環(huán)(SPLL)來控制逆變器輸出電壓跟蹤大電網(wǎng)電壓，包括電壓幅值跟蹤和相位（頻率）同步，以降低重合閘過程的沖擊，最終實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)由孤島模式到并網(wǎng)模式的平滑切換。在整個(gè)過程中，充分考慮了儲(chǔ)能容量的優(yōu)化配置和可靠保

4、護(hù)，以較小的容量滿足控制目標(biāo)，提高微電源的發(fā)電效率，降低燃料及污染排放水平。利用MATLAB/Simulink仿真軟件進(jìn)行建模和仿真實(shí)驗(yàn)分析，其結(jié)果驗(yàn)證了所提出平滑切換控制策略的有效性。通過對儲(chǔ)能和微電源的控制，確保微電網(wǎng)在孤島運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行、離網(wǎng)/并網(wǎng)模式切換等過程中能夠保持良好的電壓和頻率穩(wěn)定性以及微電源輸出功率的穩(wěn)定性，有效減小可再生能源發(fā)電輸出功率間歇性和隨機(jī)性等不足，從而保證了微電網(wǎng)內(nèi)敏感負(fù)荷的供電可靠性，對未來智能電網(wǎng)的發(fā)展