微电网运行模式平滑切换的控制策略_邱麟.pdf

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1、2014年2月电工技术学报Vol.29No.2第29卷第2期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2014微电网运行模式平滑切换的控制策略邱麟许烈郑泽东李永东郑治雪（电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室（清华大学）北京100084）摘要研究了一种典型微电网拓扑结构运行在孤岛、并网模式下的切换问题。分布式发电微电网系统是位于用户附近的小型模块化电力能源，它靠近用户现场并可以在配电电压等级上实现与大电网联网，具有节省输电投资、提高供电可靠性、减轻大电网供电压力、减轻环境污染的优点。本文针对交直流混合母线微电网系统切换

2、问题展开研究，分析了典型交直流混合母线微电网的拓扑结构与逆变器控制策略，针对两种不同切换模式给出了与之对应的控制算法，有效地提高了微电网系统切换过程中的稳定性。关键词：微电网平滑切换逆变器控制能量管理系统中图分类号：TM727ControlMethodofMicrogridSeamlessSwitchingQiuLinXuLieZhengZedongLiYongdongZhengZhixue（TsinghuaUniversityBeijing100084China）AbstractThispaperfocusesontheseamlessswitchingcontrols

3、trategiesformicro-gridsystem,whichconsistsofwindturbines,photovoltaicpanels,batteriesandsuper-capacitors.Whenmicro-gridisconnectedtotheutilitygrid,DC-andAC-busvoltagesareregulatedbythestorageandgridseparately.Asforislandingmode,DC-busvoltagewillberegulatedbymicro-sourcesandstorages.Themag

4、nitudeandfrequencyofACbusarecontrolledbydroopcharacterofparallelinverters.Allofmicro-sourcesandstoragesareconnectedtoDCbusbydifferentconverters.Theconvertersmustbecontrolledwelltokeepthebusvoltagestableandthepowerflowbalanceintheprocessofswitching.Simulationandexperimentalresultsarepropos

5、edtoverifytheeffectsoftheconverterandcontrolalgorithm.Keywords：Microgrid,seamlessswitching,invertercontrol,energymanagementsystem未来电网发展的要求。为了解决上述电网存在的问1引言[1-3]题，微电网的概念在近年来被提出。由于我国资源和负荷中心相距较远，长距离的由分布式新能源发电、储能和本地负载组成的高压输电不仅会产生很大的线路损耗，而且基础设微电网系统可以运行在并网和孤岛模式，当外部电施投入巨大，维护成本很高；美加大停电和我国南网发生故障时，仍

6、可以给本地负载提供持续、可靠、方冰雪天气导致的大规模停电都凸显出现有电网的高质量的电能，增加了电网抵御自然灾害的能力；可靠性不高，电能质量较低等问题，在电力系统发此外通过控制储能系统，可以调节微电网系统与外生故障时，重要的负荷会因为失去电力而产生难以电网交换能量的大小，减小风、光等新能源输出功估量的损失；同时用户与电力公司能量的双向流动率的波动对外电网的冲击，能够较好地吸纳新能源性也是未来智能电网的要求，而目前我国电力系统发电装置；微电网可以根据用户需要或电网的调度不允许电动汽车等负荷向电网输出功率，不能满足实现能量的双向流动，为未来智能电网的普及提供[3]了坚实的基础；

7、微电网中发电装置距离负荷较近、收稿日期2012-09-20改稿日期2012-12-13电压等级低，因此线路损耗小，输电设备投入成本172电工技术学报2014年2月[4-6]低；我国的很多高海拔的偏远地区或海岛上，架上式可以推出d、q轴电流的指令值idref、iqref。设电力线的难度很大，由于微电网系统可以运行在3PuQurefdrefq孤岛模式，因此非常适合解决这些地区居民的用电idref22（3）2uu[7,8]dq问题。微电网系统从实验室走向成熟产品还有相当远3PuQurefqrefdiqre