微电网孤网运行时的频率特性分析 analysis on frequency characteristics of islanded microgrid.pdfVIP

第35卷第9期 电力系统自动化 V01．35NO．9 AutomationofElectric Power 10，2011 2011年5月10日 Systems May 微电网孤网运行时的频率特性分析 时珊珊，鲁宗相，闵 勇，王 阳 (电力系统国家重点实验室，清华大学电机系，北京市100084) 摘要：微电网孤网运行时的频率特性是微电网运行机理分析和控制策略研究的基础。针对逆变 器、rq步发电机和异步发电机不同接口型微电源，分别从控制策略、传递函数和结构特点等方面进 行定性和定量分析，结果表明不同的微电源具有差调频、无差调频和无调频特性3种不同的调频作 用。微电网的频率特性由不同微电源的调频特性共同决定，是否存在无差调频型微电源是影响微 电网孤网频率特性的关键。基于PSCAD仿真平台，针对2个简单微电网和1个复杂微电网分别 进行仿真计算和定性、定量分析，仿真结果验证了微电网孤网频率特性理论分析的正确性，并得到 不同微电源组合情况下的功率分配特性。 关键词：微电网；微电源；孤网运行；频率特性；逆变器；同步发电机；异步发电机 O 引言 步发电机。文献[10-113分别给出含比例控制和比 例一积分控制的燃气轮机模型，文献[12—133给出了 微电网是一种有效整合各种分布式电源的电网 柴油发电机模型，均对微电源的运行特性进行了仿 结构。微电网通过对各种微电源的灵活控制，提高 真分析和试验验证，但没有从理论上解释微电源孤 供电可靠性和电能质量，避免分布式电源单独供电 网运行时的功频特性。 对电网安全性、稳定性和电能质量等造成冲击。 异步发电机接口的微电源主要是异步风力发电 微电网不仅在容量和网络结构上与大电网不 机，包括恒速恒频笼型和变速恒频双馈型2类，该类 同，在运行模式和电源种类上也存在差别。由于含 微电源的功频特性主要与其结构特点有关。 有多种类型的微电源，孤网运行的微电网与传统的 由于目前对微电源功频特性的机理研究较少， 分布式电源独立供电的重要区别在于需要对微电源 本文针对微电源不同接口的特点，分析各自的功频 进行协调控制[1。4]，不同接口的微电源的功频特性分 特性以及各类微电源之间的相互作用，得到了含不 析是研究控制策略的重要基础。 同种类微电源的微电网频率特性。 微电网中大部分微电源均是逆变器接口型，按 原动机部分的不同主要分为直流电源和永磁同步发 1 逆变器接口微电源的功频特性分析 电机接口的交流电源2类[5。9]。 逆变器常见的控制策略有电压频率(矿，)控制 同步发电机接口的微电源主要是分轴式微型燃 和有功无功(P-Q)控制2种。采用何种控制策略取 气轮机和柴油发电机，其原动机驱动的均为小型同