微網(wǎng)系統(tǒng)并-離網(wǎng)特性與控制策略研究.pdf

1、作為分布式發(fā)電技術(shù)的重要發(fā)展方向，微網(wǎng)技術(shù)近年來已逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文針對以蓄電池儲能和可再生能源發(fā)電裝置等逆變器型電源為主體的交流微網(wǎng)系統(tǒng)，重點(diǎn)對微網(wǎng)系統(tǒng)并/離網(wǎng)特性與控制策略展開研究:
　　(1)圍繞逆變器型微源下垂特性原理與控制方法展開研究。分析了微源下垂控制原理，指出線路等效阻抗的模值和阻感比在保證微源P-f和Q-V下垂控制性能中起到的重要作用。從等效阻抗和虛擬慣性等角度出發(fā)，對現(xiàn)有四種微源下垂控制方法進(jìn)行了對比分析，明

2、確了虛擬阻抗控制方法導(dǎo)致電壓跌落的原因，指出現(xiàn)有虛擬慣性控制方法中存在微源輸出端P-f下垂特性受虛擬慣性控制單元參數(shù)影響的問題。為微源無互聯(lián)信號線下垂控制方法的改進(jìn)奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)圍繞微源無互聯(lián)信號線下垂控制方法展開研究。根據(jù)上述分析結(jié)果，提出了一種可以兼容多種控制方法優(yōu)點(diǎn)的微源控制方法:從靜態(tài)特性角度出發(fā)，借鑒傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組調(diào)速器基本工作原理，設(shè)計(jì)微源的P-f和Q-V下垂特性控制模塊，加入了輸出功率限幅功能;從頻率

3、特性角度出發(fā)，對微源虛擬慣性控制單元進(jìn)行了改進(jìn)，彌補(bǔ)了微源靜態(tài)P-f下垂特性受虛擬慣性控制參數(shù)影響的不足;從電壓特性角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了微源電壓控制單元，避免了微源輸出端出現(xiàn)電壓跌落現(xiàn)象;多種特殊負(fù)載工況下的仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所述微源控制方法可行有效。
　　(3)圍繞微網(wǎng)系統(tǒng)的準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制策略展開研究。針對微源虛擬慣性對微網(wǎng)系統(tǒng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制穩(wěn)定性的不利影響，提出了一種微網(wǎng)控制系統(tǒng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制策略。通過對現(xiàn)有兩種典型微網(wǎng)系統(tǒng)準(zhǔn)同

4、期并網(wǎng)控制方法的原理分析，證明了兩種方法的簡化等效模型相同，并指出其穩(wěn)定裕度會隨微源虛擬慣性時間常數(shù)的增加而大幅減小，以致不穩(wěn)定。為此，從提高系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的角度出發(fā)，對微網(wǎng)控制系統(tǒng)的相角偏差控制單元進(jìn)行了改進(jìn)，擴(kuò)大了微源虛擬慣性時間常數(shù)的選擇范圍，提高了微網(wǎng)控制系統(tǒng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)控制對于多種分布式發(fā)電裝置的兼容性。
　　(4)圍繞微網(wǎng)系統(tǒng)黑啟動控制策略展開研究。針對微網(wǎng)系統(tǒng)在離網(wǎng)運(yùn)行過程中，存在因故障而發(fā)生系統(tǒng)失電重啟的情況，提出了一