对等模式控制下微网动态特性研究.pdfVIP

2008 中国国际供电会议 1 对等模式控制下的微网动态特性研究 1 1 2 2 郭 力 ，王成山 ，郭凌旭 ，曹 旌 1. 天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室，天津市300072；2. 天津市电力公司，300010 摘 要：本文针对微网中存在的多种运行模式，在构建不同类型分布式电源仿真模型的基础上，研究了低压微网在对等 控制方法下的动态行为。通过两组仿真算例研究了储能设备在微网模式转换中的作用。如果采用微型燃气轮机作为微网 的主要功率调节单元，在微网从并网模式向孤网模式转换过程中，系统频率和电压出现大幅波动；增加储能单元后，在 微网模式转换过程中，系统频率和电压波动可以得到有效抑制，且微网能够很快稳定在新的运行状态。 关键词：微网；分布式电源配置；对等控制 异步风力发电系统的结构如图1 所示[5]，由叶片、风 0. 引言 力机、齿轮箱、异步发电机、保护和控制系统组成。风力 微网是指由分布式电源（Distributed Generation-DG ）、 机通过升速齿轮箱驱动异步电机并网，使用软启动器减少 储能、负荷和保护装置汇集而成的低压配电子系统[1][2]。 异步电机启动过程中的涌流，同时在电网侧安装并联电容 微网既可以与主配电网并网运行，也可以独立运行。并网 器组补偿所消耗的无功功率。 运行时，微网通过公共连接点（Point of Common Coupling ， 风机叶片的能量转换公式可以写成： PCC ）与主电网相连。当主配电网中发生故障或出现较大 1 2 3 ( , ) (1) P = ρπ R u C θ λ 扰动时，微网迅速与主配电网解列，独立向其内部重要负 M 2 p 荷供电；当主配电网故障消失、完全恢复正常后，微网还 ω R λ = M (2) 可以通过并网控制再次与主配电网相连，重新进入并网运 u 行状态[3][4]。 其中，ρ 表示空气密度，R 表示叶片的旋转半径，u 不同类型的分布式电源，其控制特性和动态响应速度 表示风速，θ表示桨距角，λ表示叶尖速比，ωM 表示风机 也不相同。燃气轮机和燃料电池等分布式电源，既可以实 的旋转速度。Cp(θ, λ)表示风机的转换效率。 现恒功率控制也可以实现电压\频率控制。而风力发电，太 阳能发电这类随天气变化输出功率波动较大的电源，很难 控制输出功率的大小，通常采用最大功率点跟踪控制方 法，保证一次能源的最大利用效率。为了实现微网在不同 运行模式下的电压和频率稳定，需要对微网中的各种 DG 采取合理的控制策略。 本文在构建不同类型DG 模型的基础上，详细分析了 图2 传动齿轮示意图 DG 在微网处于不同运行模式下的动态行为；重点研究了 储能设备在微网运行控制中的作用。