微电网并网与孤岛运行方式转换方法 transfer method of micro-grid operation between grid-connected and islanding modes.pdfVIP

第45卷第1期 中国电力 V纠．45．№．1 2012年1月 ELECTRICPOWER Jan．2012 街电网劳网与孤岛运行方蔓转换方法 王鹤L2，李国庆2，李鸿鹏2，王波一2 (1．华北电力大学，北京 102206；2．东北电力大学，吉林132012) ’4魄 摘 要：微电网的并网和孤岛2种运行方式的正确运用对提高重要负荷的供电町靠性至关重要。研究微电 网的并网与孤岛运行方式之间的转换．提出一种通过连续监测大电网侧与微电网侧的电压褶角和幅值的变： 化判断微电网运行状况进而自动转换运行方式的方法。采用PSCAD／EMTDC软件对以微型燃气轮机和燃料 电池作为分布式电源的微电网进行仿真研究。仿真实验结果表明，在计划或者故障引起的切换情况下．所 提微电网运行方式自动转换方法能够实现微电网运行方式的平稳过渡。 关键词：微电网；微型燃气轮机；燃料电池；运行方式转换 中图分类号：TM727 文献标志码：A 文章编号：1004．9649(2012)01．0059-05 的转换。通过连续监测大电网侧和微电网侧的电压 0引言 相角和幅值．对微电网的实际运行状态进行判断．提 出了一种微电网并网与孤岛运行方式的自动转换方 微电网是一个由分布式电源、储能装置、能量转 法。本文选择微型燃气轮机和燃料电池作为微电网 换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发 中的分布式电源．并选择合适的电力电子设备．利用 配电系统。微电网构成了一个可控单元．能够实现自控 PSCAD，EMTDC软件搭建微电网仿真实验平台。仿 制、保护和管理，可以有效地协调分布式电源与大电网 真实验结果表明．本文提出的微电网并网与孤岛运 之间的矛盾．在薄弱的网架结构基础上实现电网的快 行方式自动转换方法能够连续监测微电网的实际 速发展[Ⅷ。微电网有并网和孤岛2种运行方式[3】。 运行状态．并实时地对微电网中电力电子设备的控 微电网中分布式电源的特性决定了它们通常不 制方法进行调整．能够实现微电网运行方式的平稳 能和电网直接相连．需要电力电子设备的支持．为维 过渡． 持微电网的稳定运行．需要对分布式电源和相应的 电力电子设备进行有效地控制。近年来．大量文献对 1 微电网的结构与组成 微电网的建模、控制、优化运行以及稳定性进行了广 泛的研究【¨J。文献[7]对微电网的并网及孤岛运行 本文选择微型燃气轮机和燃料电池作为微电网 方式进行研究．详细介绍了在不同运行方式下逆变 中的分布式电源，结合相应的电力电子设备、负荷、 器的控制方法。文献[8—9]主要研究微电网中逆变储能和控制装置构成微电网，如图l所示。 器的下垂控制方法．通过模拟高压电力系统中发电 微型燃气轮机具有高燃料利用效率、低废气排 机的频率和端电压与所输出的有功功率和无功功率 放水平和设备小型化等优点．能够提供25—500kW 之间的下垂特性来控制逆变器．该方法不需要建立 的稳定功率输出。微型燃气轮机有2种类型：分轴结 实时的通信连接就能够协调微电网中的多个分布式 构的微型燃气轮机速度较低．可以通过齿轮箱驱动传 电源。具有较好的应用前景。 统的小型发电机：高速的单轴微型燃气轮机(single— 在不同的运行方式下．微电网中逆变器的控制 方法有很大区别．在运行方式发生变化的同时．采用 构紧凑、可靠性高等优点。SSMT直接驱动永磁同步 的控制方法也需要及时地自动调整。现有大多文