基于权重控制的微电网运行模式平滑切换控制策略

发布时间：2019-08-03 14:44

【摘要】：关于微网孤岛/并网运行模式的平滑切换存在的技术问题,通过分析逆变器特性以及对切换时暂态过程的影响规律,研究频率/电压权重控制的双模切换控制方略因数的策划方式,权重系数对切换过程的作用,在不提高体系繁琐度的条件下,实现并/离网平滑切换。完成微网孤岛/并网运行的平滑切换流程,建立微网孤岛/并网运行的切换调试仿真平台,关于切换过程中所涉及的无扰动、平滑切换的需求,印证了符合微网孤岛/并网切换的控制对策,确保扰动在可承受区间内,而且切换后依旧维持微网系统的频率与电压稳定。
【图文】：

俚奶跫鋒７治隽讼麓箍刂撇?略，提出了一种频率/电压权重控制的双模切换控制方略因数的控制方式，最后通过系统整体控制策略与仿真分析了权重控制策略与传统的下垂控制策略，其结果验证了所提控制策略更加精准与实用。1微电网结构和控制分析图1是一种微电网系统结构框架图，主要由静态开关（statictransferswitch，STS）、储能装置、光伏发电装置和风电设备以及用电负载等构成。STS在关闭状态时，系统并网运行；在断开状态时，则以孤岛模式运行。双模切换过程中，逆变器控制方式也会有所改变。此微电网结构中，包含了交流成分也包含了直流成分，负荷可以连接到直流母线上，也可以连接到交流母线上，可以看作交直流混合微网，但是从整个微电网结构可以看出，最终都可以看成交流微电网，直流微网也是经过电力电子器件逆变器连接到交流母线上。微电源经过逆变器连接到电网，进入并网方式时，通常选用PQ控制方式，PQ控制通常是微源输出一定的有功功率与无功功率，微电源在此环境下，不论系统内频率与电压如何变动，都要确保微电源输出恒定功率。当微电网进入孤岛运行方式时选用下垂控制或权重控制方法。2微电网运行模式2.1基于下垂控制策略微电源逆变器下垂控制的关键要素类似于传统电力系统一次调整，传统下垂控制如图2所示，传统下垂控制方程表示如下f=f0-m（P-P0）（1）V=V0-n（Q-Q0）（2）式中：f，V表示逆变器输出频率与电压幅值；f0，V0表示额定频率与额定电压幅值；P，Q表示输出的有功功率与无功功率；P0，Q0表示额定有功功率与无功功率；m，n为有功与无功功率下垂系数。改进下垂方式其实质改变改进下垂系数为：mk=mf/fN（3）nk=mV/VN（4）整理可以?

基于权重控制的微电网运行模式平滑切换控制策略

，难以完成无缝切换任务，对一般负载略有影响；也没有考虑下垂控制方式对切换方式的满足性以及切换时冲击电流与电压产生的结果。2.2基于权重控制策略电压/频率权重控制方式比常规控制方式具有更宽的线性轨迹，消除了许多常规电压/频率控制方式只在电压/频率瓦解点周围小区间内有线性轨迹的弊端，为负荷大范围发生变化时对电网电压/频率稳定性进行预测提供了方便。在稳态误差方面，，权重控制能将误差控制在环宽以内[15]，且控制策略简单，易于控制器的设计和实现。权重综合控制框图如图3所示。将控制器连接图2传统下垂控制Fig.2Traditionaldroopcontrol图1微电网结构Fig.1Structureofmicro-grid智能电网SmartGrid09
【作者单位】：新疆大学电气工程学院可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心;
【基金】：新疆自治区乌鲁木齐重点实验室(2015KL020) 国家自然科学基金项目(51667020)~~
【分类号】：TM727

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