孤岛运行微电网的频率稳定性及储能控制方案设计.pdf

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1、《电气自动化)2015年第37卷第2期孤岛运行微电网的频率稳定性及储能控制方案设计马平，王点(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050)摘要：储能系统能为微电网提供快速能量缓冲，使微电网频率保持稳定。分析蓄电池储能主电路结构与运行状态，采用无锁相环技术计算储能功率控制器解耦时的相角值，在保证相角值精度的前提下，比用锁相环技术计算更为简单有效。设计基于无锁相环技术的功率控制器，提出基于微电网频率稳定的储能控制方案。仿真结果表明，储能控制方案对微电网孤岛运行时频率稳定性的改善作用优于传统控制方案。关键词：孤岛运行微电网；频率

2、稳定性；储能装置；控制策略；储能控制方案DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2015．02．020[中图分类号]TM464；TM614[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)02—0060—03FrequencyStabilityofIslandOperationoftheMicroGridandDesignofEnergyStorageControlSchemeMAPing．WANGDian(CollegeofElectricalEngineeringandInformation，Lanzhou

3、UniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)Abstract：Theenergy-storingsystemcanprovidequickenergybuffertomicrogridtokeepitsfrequencystable．Thispaperanalyzesthestructureandoperatingstatusofthemaincircuitryofenergystorageofthebatteryandcalculatesthedecouplingphaseaneof

4、theenergy—storingpowercontrollerwithoutusingphase-lockedlooptechnology．Whileensuringtheaccuracyofthephaseangle。thiscalculationmethodismoresimpleandeffectivethanthecalculationadoptingthephase—lockedlooptechnology．Apowercontrollerusingnophase—lockedlooptechnologyisdesigned

5、andanenergystoragecontrolschemebasedonmicrogridfrequencystabilityisputforward．Thesimulationresultshowsthatthisenergystoragecontrolschemecanraisethe~equencystabilityofislandoperationofthemicrogridmoreeffectivelythanthetraditionalcontrolscheme．Keywords：micro—gridofislandop

6、eration；~equeneystability；energy—storingdevice；controlstrategy；energystoragecontrolscheme0引言1蓄电池储能主电路结构与运行分析分布式发电和微电网技术在世界范围内都得到了高度重视。本文应用的微电网快速储能系统由储能元件蓄电池组、储能随着微电网技术的不断发展，储能技术在微电网中发挥的作用13变换电路、滤波电路、检测电路、控制系统等部分组成，其结构益凸显。微电网中的储能装置形式多样，安装位置灵活，在合理如图1所示。的控制下可以对微电网的稳定运行提供一定的

7、支撑。微电网孤岛运行时，系统等效转动惯量较小，风力发电等可再生能源又具有很强的随机性。在有大量异步风力发电机(asynchronouswindturbines，简称AWT)接入的微电网中，AWT的运行状况会给微电网的运行稳定性及供电质量带来一定的负面影响。研究表明，当微电网线路参数和系统短路容量确定时，AWT等分布式发电装置的功率波动成为影响系统电压和频率变化的主要因素J。针对上述问题，本文将探讨在微电网孤岛运行时，如何合理的利用储能系统来减小AWT运行时的功率波动对图1储能结构图系统频率稳定性的影响。假设滤波电路中等效电阻为，等效电感

8、为L，直流侧的电压本文分析储能功率控制器在使用锁相环技术时遇到的一些为。在abc坐标系下电路满足以下关系：问题，并采用无锁相环技术解决这些问题。在此基础上，建立了Ri。一L兰+一(1)。。一种基于频率跟踪的