微电网孤岛模式下多种下垂控制策略的研究

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1、第35卷第5期四川电力技术Vo1．35，No．52012年1O月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，2012微电网孤岛模式下多种下垂控制策略的研究‘罗锐鑫。刘承志，游先亮，刘廷建(西南交通大学，四川成都610031)摘要：在以逆变器为接口的微电网系统中，逆变电源组网控制技术是实现微电网的关键问题之一。作为自治系统的微电网，具有脱网孤岛运行的能力，为了满足负荷变化对系统电压和频率提出的要求，需要针对微电网中的微电源采取相关的控制策略。分析了微电网孤岛运行时各个微电

2、源逆变接口在不同线路阻抗特性下的功率传输特性，给出了相应的下垂控制策略。采用坐标旋转的虚拟功率下垂控制策略，实现了功率的解耦控制，更接近工程实践。通过线性组合定义了类功率变量，而提出了类功率下垂控制策略。同时设计了基于虚拟功率和类功率的功率控制器。最后给出了下垂控制策略的不足，提出了需要深入研究的问题。关键词：孤岛模式；下垂控制；虚拟功率；类功率；控制器Abstract：Astheinterfacetothemicrogridsystem，thecontroltechnologyofgrid—c

3、onnectedinverterisoneofthekeyprob—lemsofthemicrogrid．Asanautonomoussystem，themicrogridcanbeoperatedinisIandedmode，inordertomeetthere—quirementsforsystemvoltageand~equencyduringloadchange，somerelevantcontrolstrategiesforthepowersourceinthemicrogridsho

4、uldbestudied．Thepowertransmissionfeaturesoftheinverterinterfaceofeachpowersourceunderdifferentim—pedancecharacteristicsareanalyzedwhenthemicrogridisinislandoperation，andthenthecorrespondingdroopcontrolstrate—giesaregiven．Avirtualpowerdroopcontrolstra

5、tegybasedoncoordinaterotationaltransformationcanhandlethepowerdecou—pling，anditisclosertotheengineeringpractice．Thequasi—powervariablesaredefinedbythelinearcombinationandaquasi—powerdroopcontrolstrategyisproposed．Atthesametime，apowercontrollerbasedon

6、thevirtualpowermethodandthequasi—powermethodisdesigned．Atlast，thedisadvantagesofthedroopcontrolstrategyaregiven，andtheproblemswhichneedfurtherstudyareputforward．Keywords：islandmode；droopcontrol；virtualpower；quasi～power；powercontroller中图分类号：TM761文献标志码

7、：A文章编号：1003—6954(2012)05—0011—04在微电网实际运行中需要首先解决的技术问题0引言就是运行控制问题。从微电源的控制方法上来看，微电源控制分为恒功率控制(PQcontro1)，下垂控制在能源需求日益增加，而传统能源日趋枯竭的(droopcontro1)和恒压恒频控制(V／fcontro1)。今天，发展环境友好型能源如太阳能发电、风电和储当微电网处于孤岛模式时，微电网的整体控制策略能系统、先进的电池系统将在未来电网中发挥更加多采用对等控制，因为在采用对等控制策略的微电重要

8、的作用。虽然这些新型能源为人类解决能源缺网中，下垂控制因不需要通信连接、降低系统成本、口提供了有效途径，但是也因为其自身的特性为其可靠性高、能实现即插即用功能(plugandplay)等推广应用带来了很大的阻力，如风电的随机性、波动优点得到了广泛的关注J。性、不可控性等。基于此，学者提出了一种新的分布由于微电网具有联网和孤岛两种运行方式，且式能源组织方式和结构——微电网。尽管对微电网微电源位置具有一定的分散性，额定功率一般不同，的定义不尽相同，但国际上基本认为：微电网是由各因此如何选择下垂特性解