含多類分布式電源微網(wǎng)小信號穩(wěn)定性分析.pdf

1、微網(wǎng)是集成多類分布式電源（光伏發(fā)電、太陽能熱發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)等）、負(fù)荷（常用負(fù)荷、可切除負(fù)荷和敏感負(fù)荷）、儲能系統(tǒng)、控制裝置、保護(hù)裝置及能量管理系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)。微網(wǎng)相對傳統(tǒng)電網(wǎng)容量較小，但其輸出功率與負(fù)荷的變化功率較大，獨(dú)立運(yùn)行時(shí)易受擾動(dòng)影響。分布式發(fā)電的間接性、波動(dòng)性導(dǎo)致功率輸出波動(dòng)，影響了微網(wǎng)的穩(wěn)定性;大量的電力電子設(shè)備接入微網(wǎng)，導(dǎo)致微網(wǎng)具有低慣性、弱阻尼。在多類分布式電源接入微網(wǎng)的條件下，選用可靠的控制方法有利于微網(wǎng)的安

2、全運(yùn)行，研究其穩(wěn)定性可了解不同接口類型的分布式電源對微網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。本文圍繞這一主題，本文首先從建模角度研究了逆變型接口分布式電源穩(wěn)定性;然后從分布式電源的角度，研究了含逆變器接口與同步電機(jī)接口分布式電源的微網(wǎng)小信號穩(wěn)定。
　　本文第一部分工作是對比了下垂控制的逆變型分布式電源的不同建模方法，并研究了其穩(wěn)定性。首先分別建立采用下垂控制的受控電壓源簡化模型的小信號模型和三環(huán)下垂控制的逆變器接口分布式電源的全階小信號模型。基于這兩類

3、小信號模型，分別對下垂增益變化、線路阻抗變化、負(fù)荷阻抗變化進(jìn)行穩(wěn)定性分析，并畫出特征值變化的根軌跡。最后根據(jù)PSCAD/EMTDC進(jìn)行時(shí)域仿真及相似特征值根軌跡進(jìn)行比較的結(jié)果顯示，當(dāng)研究三環(huán)下垂控制的逆變器接口分布式電源穩(wěn)定性，不考慮電壓電流內(nèi)環(huán)動(dòng)態(tài)過程時(shí)，兩個(gè)分布式電源的特征值的根軌跡具有相同趨勢，因此研究三環(huán)下垂控制的逆變器接口分布式電源的穩(wěn)定性可用基于下垂控制的受控電壓源簡化模型的小信號模型代替，簡化了部分穩(wěn)定性研究中階數(shù)龐大的問

4、題。
　　第二部分是研究并分析了基于下垂控制的含同步發(fā)電機(jī)與電壓源型逆變器接口分布式電源的獨(dú)立運(yùn)行的微網(wǎng)穩(wěn)定性。模型在建立時(shí)，既考慮了同步電機(jī)定子磁鏈變化和逆變器電壓電流環(huán)變化等快動(dòng)態(tài)過程，也考慮了同步電機(jī)轉(zhuǎn)子變化等相對較慢的動(dòng)態(tài)過程。建模時(shí)，首先在各自的dq坐標(biāo)系下建立兩個(gè)分布式電源及控制系統(tǒng)的小信號模型，其次取同步電機(jī)的dq坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，并將逆變器極其控制器數(shù)學(xué)模型、負(fù)荷模型、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型通過坐標(biāo)變化轉(zhuǎn)換到同步電機(jī)坐標(biāo)