微电网运行特性及其控制研究

随着能源与环境问题的日益突出,超高压、远距离、集中式的大电网供电模式存在诸多问题,促进了分布式发电技术不断发展。但是,很多分布式电源并联到点了系统中,出现了很多问题,制约了其发展。为了解决这些问题,微电网这个概念提了出来。 微电网成为世界各国目前研究的热点问题,是电力行业前沿的研究领域。建立微电网实验系统是一个复杂的工程,而且具有一定的局限性,为了更好的研究分布式电源并网运行、微电网运行控制以及智能电网等问题,目前常采用电力系统仿真软件来建立微电网的动态仿真模型。因此,建立微电网运行控制仿真模型具有重要的理论和现实意义。 本文在Matlab/Simulink仿真环境中,根据PQ、V/f、Droop三种典型微电源控制方法的基本原理,对其做了实验仿真。首先论述了控制的原理,之后详细说明了原来的实现办法,以及参数设计,建模过程,做后通过小系统仿真,证明了建模是正确的,控制方法是有效的。仿真结果表明,PQ控制模型实现了有功功率和无功功率的解耦控制,V/f模型能够在孤岛运行中跟踪负荷波动,Droop控制模型能够实现功率共享并保证频率和电压的稳定。所以,本文所完成的仿真工作为微电网的诸多控制方面提供了参考,具有一定的理论意义和实际应用价值。 在验证控制模型有效性和正确性之后,设计了两个微电网运行控制仿真系统。分析了主从、对等控制两种控制策略的原理,给出了控制结构,建立了仿真模型,并给出了相应模型参数的设置,得到微电网并网特点,孤岛运行特点,以及这两种状态的有效切换。通过仿真分析,所以所使用控制策略有效的保证了微电网系统的安全稳定运行。 最后,基于建立的主从控制策略微电网系统,研究了负荷变化对微电网运行特性的影响。并仿真研究了微电网并网运行时,不同故障点故障对微电网暂态稳定性影响,以及微电网内部故障对主网的影响,为提高微电网的安全性和稳定性提供了依据。