微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的保護(hù)控制關(guān)鍵問題研究.pdf

1、分布式發(fā)電技術(shù)作為一種清潔高效經(jīng)濟(jì)的發(fā)電技術(shù),近年來受到越來越多的關(guān)注。然而隨著分布式電源DG的并網(wǎng)滲透率逐漸提高,在改善供電質(zhì)量的同時(shí),也為傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性造成了影響。隨著電力行業(yè)的發(fā)展,微網(wǎng)作為一種智能高效的分布式能源管理系統(tǒng)被提出,并成為新世紀(jì)電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。微網(wǎng)以分布式發(fā)電技術(shù)為基礎(chǔ),使用先進(jìn)的信息控制技術(shù)與電力技術(shù),將儲(chǔ)能裝置、控制裝置以及保護(hù)裝置融為一體,鼓勵(lì)用戶參與電力市場(chǎng)互動(dòng)管理,對(duì)于高效利用

2、新能源,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。但是作為一門新興的能量管理控制技術(shù),微網(wǎng)存在著自身運(yùn)行控制的復(fù)雜性,對(duì)于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的影響也尚待研究解決。本文在PSCAD／EMTDC仿真環(huán)境中,從微網(wǎng)的單元級(jí)建模出發(fā),逐步建立起微網(wǎng)系統(tǒng)級(jí)控制管理模型,對(duì)微網(wǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵性問題進(jìn)行了探索研究。
　　 本文首先對(duì)分布式電源進(jìn)行了建模,對(duì)基于三相SPWM電壓型并網(wǎng)逆變器的分布式電源的數(shù)學(xué)模型、控制原理和方法進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行對(duì)DG

3、功率輸出控制的需求,采用幅頻控制方法實(shí)現(xiàn)了DG的功率近似解耦控制。為抑制高次諧波采用LCL濾波器,對(duì)LCL 濾波器的數(shù)學(xué)模型與設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了研究。仿真研究表明,LCL濾波器能有效地消除并網(wǎng)電流諧波,提高電能質(zhì)量。DG并網(wǎng)運(yùn)行可靠,具有良好的功率解耦控制性能和一定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,滿足工程運(yùn)行要求。
　　 其次,研究了微網(wǎng)對(duì)等控制和即插即用特性,通過比較有線與無線控制策略的優(yōu)缺點(diǎn),采用主從并聯(lián)方法對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行管理,并使用能量管理系

4、統(tǒng)對(duì)微網(wǎng)的功率平衡以及電壓頻率穩(wěn)定進(jìn)行控制。其中,主動(dòng)DG使用V／f控制方法維持微網(wǎng)的電壓和頻率并承擔(dān)功率負(fù)荷的波動(dòng),從動(dòng)DG使用PQ控制方式輸出恒定的有功和無功功率。通過仿真對(duì)微網(wǎng)負(fù)荷變化與功率控制響應(yīng)特性進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了主從并聯(lián)控制方案在微網(wǎng)能量管理中的有效性。此外,對(duì)基于主從控制的微網(wǎng)運(yùn)行模式切換控制策略進(jìn)行了分析,給出了一套有效的無縫切換控制方案。仿真結(jié)果表明,該方案可避免并網(wǎng)過程中負(fù)荷電壓電流沖擊,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行模式的無縫切換。<

5、br>　　 然后,為了確保在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)微網(wǎng)能夠快速切換運(yùn)行模式,研究了微網(wǎng)反孤島保護(hù)策略。通過分析仿真,驗(yàn)證了基于幅頻控制的DG具有較好的反孤島能力,為進(jìn)一步減小孤島檢測(cè)盲區(qū),克服孤島功率匹配導(dǎo)致檢測(cè)失敗的問題,引入有功功率正反饋擾動(dòng)與被動(dòng)檢測(cè)相結(jié)合的孤島檢測(cè)方法。該方法可實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)多DG無互聯(lián)同步擾動(dòng),實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)孤島的快速無盲區(qū)檢測(cè),提高了微網(wǎng)的反孤島能力。
　　 最后,研究了不同容量和不同接入位置的微網(wǎng)在配電網(wǎng)不同地點(diǎn)發(fā)生