微電網無縫切換控制策略與特性研究.pdf

1、常規(guī)能源如煤炭、石油等的消耗所帶來的環(huán)境問題日益嚴峻，而當前社會對能源的需求日益增加。在此背景下，分布式能源如風能、太陽能的消耗越來越多，而且它們的特點是清潔可持續(xù)，對環(huán)境危害很小，將分布式能源以及儲能和控制設備結合而構成小容量的微電網，在滿足本地負載的同時，與主電網連接進行功率交換，其應用場合越來越廣。并網時，微電網一般控制為電流源與主電網進行功率交換，如果非計劃孤島發(fā)生導致主電網斷電，此時微電網中的敏感負載可能會因為主電網斷電而導致

2、供電質量受損。因此有必要研究相應的控制策略實現PCC點的無縫切換，以完成并網到孤網切換過程中PCC點電壓的平滑過渡，保障敏感負載的良好供電質量。
　　首先，本文對現有的微電網并網、孤網和兩者間切換的控制策略做了充分研究。
　　其次，通過對已有文獻的分析，提出一種基于PCC點電壓的無縫切換控制策略。并設計電壓、頻率限幅器和電感電流環(huán)、電壓外環(huán)、前饋電壓環(huán)的PI控制器參數，通過開環(huán)Bode圖來說明參數選取的效果。在PISM中對不

3、同阻值的負載進行并網到孤網的切換與孤網到并網重連仿真分析，在實驗室的微電網實驗平臺中，根據仿真內容，完成并網到孤網的切換與孤網到并網重連物理實驗，仿真和物理實驗結果驗證了基于PCC點電壓的無縫切換控制策略的正確性。
　　然后，提出一種基于電感參數設計的無縫切換控制策略。根據并網時輸出電流與電網電壓的夾角的不同，微電網變流器與主電網交換的功率以及流動方向也不同。通過查詢國際協會與各國出臺的PCC點電壓對電網異常響應時間的標準，給出本

4、章所采用的切換時PCC點電壓允許波動的范圍，基于該標準，考慮到實際工程中電感紋波與基波壓降要求，根據微電網有功容量等參數給定變流器輸出電感參數值，在該電感參數值下不改變控制策略也可完成無縫切換過程。
　　最后，微電網含有多個變流器時，可以采用下垂控制來完成并網到孤網的無縫切換。并網時微電網運行于PQ控制，限幅器不起作用;孤網發(fā)生時，由于給定功率可能會與負載功率不匹配，使得限幅器起作用，電壓和頻率的限制值根據下垂關系修改功率參考指令