微網(wǎng)雙模式運行的控制策略研究.pdf

1、用電負荷不斷增長、用戶對電能質(zhì)量與可靠性的要求不斷提高、電網(wǎng)設備老化、能源利用效率存在瓶頸、環(huán)保問題日益突出，這些都已成為當今世界各國電力工業(yè)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。微網(wǎng)（Microgrid）作為一種整合利用分布式電源的有效形式，既能實現(xiàn)對可再生能源的充分利用，又能通過靈活的控制提高供電質(zhì)量與可靠性，因而受到了廣泛關注。運行控制是微網(wǎng)的關鍵技術(shù)之一，良好的控制策略是微網(wǎng)諸多技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢得以發(fā)揮的前提。
　　本文圍繞微網(wǎng)孤島、并網(wǎng)兩種模式的

2、運行控制策略展開研究，在電源層面上將分布式發(fā)電DG（Distributed Generation）分為功率間歇型并網(wǎng)DG和功率可控型組網(wǎng)DG，并網(wǎng)DG執(zhí)行最大功率跟蹤控制，而組網(wǎng)DG則承擔起形成微網(wǎng)電壓、頻率的任務，對微網(wǎng)的運行特性起主導作用。以直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)作為并網(wǎng)DG的典型代表，建立了系統(tǒng)的完整模型，對雙PWM變換器的控制策略進行了深入研究，機側(cè)變換器控制實現(xiàn)風機的最大功率跟蹤，網(wǎng)側(cè)變換器控制實現(xiàn)入網(wǎng)功率的有功無功（PQ）解耦。對

3、于組網(wǎng)DG，本文用理想直流電壓源對“原動機+儲能元件”的組合進行等效，著重研究其并網(wǎng)逆變器的控制策略。組網(wǎng)DG的控制策略以下垂控制為基礎，針對下垂控制無功均流性能的缺陷，本文提出補償線路壓降的無功-電壓（Q-V）下垂控制方法，有效改善了孤島運行時下垂控制的無功均流性能。并在下垂控制器的基礎上設計了逆變器預同步控制單元，用于實現(xiàn)組網(wǎng)DG的平滑并聯(lián)。針對微網(wǎng)并網(wǎng)運行的需要，本文在組網(wǎng)DG的下垂控制器中引入下垂額定點調(diào)整環(huán)以穩(wěn)定其功率輸出，實

4、現(xiàn)PQ控制。通過該環(huán)節(jié)的投切實現(xiàn)組網(wǎng)DG在PQ控制與下垂控制之間的切換，控制上具有較強的連續(xù)性，這對于微網(wǎng)運行模式的平滑切換十分有利。
　　在系統(tǒng)級的運行控制層面上，采用微網(wǎng)分層控制體系，以組網(wǎng)DG的下垂控制和并網(wǎng)DG的PQ電流解耦控制作為底層控制，在此基礎上利用微網(wǎng)管理器對DG和負載進行綜合調(diào)控，并加入了頻率恢復算法改善孤島系統(tǒng)的頻率質(zhì)量。在分層控制體系下，微網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種運行方式，可以根據(jù)需要靈活選擇，并能在孤島與并網(wǎng)模式之間