微網(wǎng)雙模式運(yùn)行的控制策略研究.pdf

1、用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)、用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量與可靠性的要求不斷提高、電網(wǎng)設(shè)備老化、能源利用效率存在瓶頸、環(huán)保問(wèn)題日益突出，這些都已成為當(dāng)今世界各國(guó)電力工業(yè)面臨的嚴(yán)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(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源的充分利用，又能通過(guò)靈活的控制提高供電質(zhì)量與可靠性，因而受到了廣泛關(guān)注。運(yùn)行控制是微網(wǎng)的關(guān)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(jì)優(yōu)勢(shì)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(yùn)行控制策略展開(kāi)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(dān)起形成微網(wǎng)電壓、頻率的任務(wù)，對(duì)微網(wǎng)的運(yùn)行特性起主導(dǎo)作用。以直驅(qū)風(fēng)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(duì)雙PWM變換器的控制策略進(jìn)行了深入研究，機(jī)側(cè)變換器控制實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的最大功率跟蹤，網(wǎng)側(cè)變換器控制實(shí)現(xiàn)入網(wǎng)功率的有功無(wú)功（PQ）解耦。對(duì)

3、于組網(wǎng)DG，本文用理想直流電壓源對(duì)“原動(dòng)機(jī)+儲(chǔ)能元件”的組合進(jìn)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(chǔ)，針對(duì)下垂控制無(wú)功均流性能的缺陷，本文提出補(bǔ)償線路壓降的無(wú)功-電壓（Q-V）下垂控制方法，有效改善了孤島運(yùn)行時(shí)下垂控制的無(wú)功均流性能。并在下垂控制器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了逆變器預(yù)同步控制單元，用于實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)DG的平滑并聯(lián)。針對(duì)微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)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(diǎn)調(diào)整環(huán)以穩(wěn)定其功率輸出，實(shí)

4、現(xiàn)PQ控制。通過(guò)該環(huán)節(jié)的投切實(shí)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(qiáng)的連續(xù)性，這對(duì)于微網(wǎng)運(yùn)行模式的平滑切換十分有利。
　　在系統(tǒng)級(jí)的運(yùn)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(chǔ)上利用微網(wǎng)管理器對(duì)DG和負(fù)載進(jìn)行綜合調(diào)控，并加入了頻率恢復(fù)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(yùn)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