微電網(wǎng)暫態(tài)過程電能質(zhì)量若干問題的研究.pdf

1、由于化石資源的日益枯竭和環(huán)境污染的日趨嚴重,越來越多的人們開始研究如何高效、安全地利用諸如風、陽光這樣的清潔能源生產(chǎn)電能,分布式發(fā)電技術(shù)應(yīng)運而生。它不僅具有上述優(yōu)點,而且可以用于提高系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟型和靈活性。但是,由于分布式電源對大電網(wǎng)表現(xiàn)出的不可控性,使得它的發(fā)展受到了諸多限制。上世紀90年代末到本世紀初,一些組織和學者提出的微電網(wǎng)的概念為解決這一矛盾提供了可能。隨后,微電網(wǎng)技術(shù)成為國內(nèi)外電氣工程研究領(lǐng)域的熱點問題之一。
　

2、　微電網(wǎng)在電力技術(shù)領(lǐng)域的核心問題之一是微電網(wǎng)的暫態(tài)電能質(zhì)量問題。微電網(wǎng)運行中會產(chǎn)生許多暫態(tài)過程,包括短路故障時的暫態(tài)、微電網(wǎng)內(nèi)部的負荷波動、微電網(wǎng)運行模式切換時的暫態(tài)、逆變器入口處的直流電壓波動等。由于微電網(wǎng)相對傳統(tǒng)電網(wǎng)來說慣性較小,因此這些暫態(tài)過程在微電網(wǎng)中更容易產(chǎn)生電能質(zhì)量問題。本文從電能質(zhì)量的角度研究微電網(wǎng)孤島運行時的負荷投切、微電網(wǎng)并網(wǎng)到孤島運行暫態(tài)過程的影響因素,重點研究在上述暫態(tài)過程中電壓和頻率的暫態(tài)過程。
　　首先,

3、本文根據(jù)光伏電池列陣和微型燃氣輪機組的數(shù)學模型,利用PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建了微電源的仿真模型,得到光伏列陣的輸出V-I、V-P特性曲線和微型燃氣輪機的并網(wǎng)仿真結(jié)果,驗證了兩種微電源仿真模型的正確性,為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。
　　其次,根據(jù)微電網(wǎng)的控制原理,搭建了微電網(wǎng)不同運行模式下的控制系統(tǒng)仿真模型,重點包括三相電壓型逆變器的PQ及。VF‘控制方法、LC濾波器、SPWM發(fā)生環(huán)節(jié)等。利用PSCAD/EMT'DC仿真軟件驗證了

4、單電源及多電源的PQ并網(wǎng)控制策略和VF孤島控制策略在不同運行模式下的有效性。隨后,簡要分析了微電網(wǎng)暫態(tài)電能質(zhì)量問題。根據(jù)逆變器dq軸狀態(tài)方程和孤島控制器的結(jié)構(gòu)原理推導(dǎo)出孤島控制器的系統(tǒng)傳遞函數(shù),并分析PI控制器參數(shù)的改變對其頻率特性的影響,在此基礎(chǔ)上分析孤島控制器參數(shù)對微電網(wǎng)相關(guān)暫態(tài)電壓和頻率波動過程的影響。
　　最后,時域仿真分析微電網(wǎng)控制系統(tǒng)和運行參數(shù)對微電網(wǎng)孤島運行狀態(tài)下的負荷投切、微電網(wǎng)并網(wǎng)到孤島切換這兩種暫態(tài)過程產(chǎn)生的影