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逆变电源在微网中的控制策略仿真研究*

2013-09-13潘再平

机电工程 2013年4期

张 淳,潘再平

(浙江大学 电气工程学院,浙江 杭州 310027)

0 引 言

微网将一定区域内的分布式电源组织起来,形成了一个微型电网为本地区的负载供电或与大电网连接。而在一些偏远地区或岛屿上,则更希望能充分利用各个分布式电源,实现能量的自给自足。在独立运行期间,微网中风能、光伏等所占比例较大时,因其自身的不稳定性,会出现能量供需不平衡的情况,引起微网电压的变化。因此,系统中需要有功率可调的电源,随时根据电网运行情况增大或减小输出功率,维持系统能量平衡。

微网的典型工作方式分并网运行、孤岛运行以及二者切换几个状态,构成微网的分布式电源多通过电力电子器件与电网连接。逆变器的控制方法主要包括恒压恒频(V/f)、恒功率(PQ)和下垂(droop)控制。3种控制方法各有特点:V/f 控制能直接控制输出电压和频率,适用于主从策略中主要发电单元的控制;PQ 控制能够直接控制有功功率和无功功率,使其按照指定的参考值向微网传递能量,但需电网自身能维持电压,适合于功率比例较小的分布式电源应用;而droop控制利用感性线路阻抗下并联电源输出有功功率与频率、无功功率与电压幅值近似呈下垂曲线的特性,根据输出功率改变电压和频率或者反向应用。其中,droop 控制是借鉴了以SPWM 逆变器为接口的不间断电源(UPS)的均流控制方法,能够在各发电单元无相互通信前提下,实现并联运行,合理分配负载功率,保持系统稳定。……

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