基于逆變器控制特性的微電網(wǎng)故障分析.pdf

1、為了解決電能供給問(wèn)題，大量使用清潔能源的微電網(wǎng)發(fā)電技術(shù)被提出，并受到廣泛的重視。微電網(wǎng)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)新能源高效利用的同時(shí)，可以在必要情況下進(jìn)入孤島運(yùn)行，保證重要負(fù)荷的穩(wěn)定工作。然而，由于微電網(wǎng)系統(tǒng)使用了大量的電力電子設(shè)備，其在故障狀態(tài)以及不正常工作狀態(tài)下的運(yùn)行特性主要受到電力電子設(shè)備控制策略的影響。因此，微電網(wǎng)逆變器控制策略的數(shù)學(xué)特性分析對(duì)于整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行有重要意義。
　　首先介紹了微電網(wǎng)處于并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的PQ控制策略的基

2、本原理。從數(shù)學(xué)分析的角度出發(fā)，研究了PQ控制逆變器在故障狀態(tài)下的數(shù)學(xué)特征。根據(jù)逆變器容量以及雙閉環(huán)控制策略的特性，推導(dǎo)出PQ控制逆變器存在電壓飽和與電流飽和兩種極限故障狀態(tài)，并因此提出了兩種狀態(tài)下的邊界條件和數(shù)學(xué)分析模型。利用PSCAD/EMTDC軟件建立了并網(wǎng)運(yùn)行下的微電網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)仿真驗(yàn)證了所推導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型的正確性。進(jìn)一步分析了微電網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行時(shí)的VF控制策略的基本原理。根據(jù)逆變器容量的限制和控制策略的特性，推導(dǎo)出故障條件下的VF

3、控制逆變器存在恒壓與恒流兩種工作狀態(tài)，并據(jù)此提出了VF控制逆變器在故障狀態(tài)下的邊界條件和數(shù)學(xué)分析模型。經(jīng)由PSCAD/EMTDC軟件建立了孤島運(yùn)行下的微電網(wǎng)仿真系統(tǒng)，通過(guò)仿真驗(yàn)證了所推導(dǎo)的數(shù)學(xué)分析模型的正確性。
　　當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)入孤島運(yùn)行時(shí)候，由于系統(tǒng)容量的限制，會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷缺口問(wèn)題。通過(guò)分析指出，微電網(wǎng)的故障狀態(tài)分析與負(fù)荷出現(xiàn)缺口時(shí)的狀態(tài)分析具有相似性。以所推導(dǎo)的PQ與VF控制策略的故障特性為基礎(chǔ)，通過(guò)VF控制逆變器的輸出電流是