微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制 a novel power distribution strategy for parallel inverters in islanded mode microgrid.pdfVIP

第 1期 电 源 学 报 No.1 2011年1月 Journal ofPower Supply Jan.2011 张轩袁刘进军 渊西安交通大学电气工程学院袁西安710049冤 摘要院提出了一种在微网孤岛运行下逆变器无信号线功率分配的新型控制策略要要要动态功率平衡遥当微网被动 或主动地与上级电网断开时袁微网会处于孤岛工作模式遥在这种情况下袁通过逆变器连接的电源则表现为电压源袁其 幅度和频率则通过下垂特性得到控制遥然而袁当负载重载或轻载时袁这种下垂特性会产生大的频率偏移曰平缓的下垂 特性可以避免频率的过大偏差袁但却使得逆变器之间难以功率分配遥 与传统的下垂控制相比袁通过动态地改变大容 量逆变器中下垂曲线的位置袁动态下垂曲线控制则可将系统频率控制在一个设定的范围内袁这样不但使得微网中大 部分电源工作在额定功率下袁在负载降低时也能充分利用新能源发电袁同时这些逆变器仍可以保持原有的功率分配 特性遥 文中还给出了控制方法的分析与设计遥 通过应用PSCAD/EMTDC仿真袁验证了此种控制方法遥 关键词院微网曰逆变器曰下垂控制 中图分类号院TM464 文献标志码院A 文章编号院CN12-1420渊2011冤01-0038-05 种情况下袁频率-有功渊P-f冤尧幅值-无功(Q-U)下垂特 [8耀10] 性就必须有所修正 遥 近年来袁分布式发电系统的不断发展对现有的 通过以上修正袁传统的下垂特性在纯阻性电路 电力市场带来了益处袁同时也带来了极大挑战遥 分 下变为频率-无功尧 幅值-有功下垂特性袁 在高R/L 布式能源的管理与控制技术的进步为微网的形成 比值下则变为P-P爷-f和Q-Q爷-U下垂特性遥这样袁 [1] 只要知道传输线路的阻抗特性袁就可以精确地控制 铺平了道路 遥 微网是一种由分布式电源和负载构 [2] 微网中逆变器之间的功率分配遥但负载在较大范围 成的袁有能力独立运行的配电网系统 遥微网可以平 [3袁4] 内变化时袁频率大幅偏移所带来的稳定性问题依然 滑地过渡并运行于如下两种方式 院 正常并网模式要要要微网与一主干中压电网相 存在遥 在文献[11]中袁这种问题得到了关注袁但解决 连袁既可以向电网输送能量袁也可以从电网中获得 的方法是通过信号传输线从微网的总控制器中发 能量遥 出指令来设置某些逆变器的工作点袁而不是对逆变 紧急模式要要要微网与上级电网断开袁独立运行遥 器的无传输线独立控制遥 大多数分布式能源由于其特性袁不能直接接入 在本文中袁用于微网孤岛模式下逆变器并联的 微网遥因此袁需要电力电子接口渊dc/ac或ac/dc/ac冤从 一种新型的无传输线动态下垂控制策略被提出遥通 [3袁5] 过动态地改变某类逆变器的下垂曲线位置袁将频率 而使逆变器控制成为微网运行的关键 遥 在文献 [6袁7]中袁已经通过试验验证了微网孤岛运行及重新 偏移控制到了设定的范围内袁极大地增强了微网系 连网技术袁并且展示了逆变器在该过程中如何自动 统的稳定性遥 本文首先对这种控制方