孤岛运行模式下的低压微电网控制策略

2018-02-26 10:56:06 分布式发电与微电网　点击量：评论 (0)

并网运行模式下，微电网系统对微源的可靠性要求不高；孤岛运行模式下，则需要依靠可靠的DG和储能系统来保证微电网平稳运行。为此，本文以风...

2.3微电网源荷协调控制策略

微电网中的电源与负荷具有多样性和分散性的特点，其空间分布广泛，动态特性各异。但总体来看，各DG又具有一定的互补性。通过多源互补可弥补单一DG的随机性与间歇性问题，从而增强微电网的自主调节能力，减少系统备用容量，有效提高可再生能源的利用率。

微电网不仅发电侧的微源可控，用电侧的负荷也可调节。微电网的源荷协调运行是将微电网用电侧的可控负荷参与到微电网有功功率的调节中，实现用电侧与发电侧之间的协调运行，以应对微电网中DG的间歇性问题，达到微电网内资源的优化配置。

与自发的无序运行不同，微电网源荷协调运行具有有效的约束机制，以微电网系统优化可靠运行为总体目标并遵循微电网内部相关策略，实现微电网用电侧与发电侧的良性有序协调运行。

作为电力系统的需求方，负荷的动态特性对微电网的稳定性有着不可忽略的影响。对于微电网的供电可靠性，不同负荷因为优先级的不同对供电可靠性要求也有所不同。对于重要负荷，保证其不断电；对于可控负荷，微源条件允许的情况下，保证其少断电，即实现断电时间最少和断电次数最少。

微电网孤岛运行时，控制策略的选用主要考虑在微电网持续稳定运行的情况下，如何保证重要负荷不断电、可控负荷少断电。微电网实施源荷平衡的过程主要包括：

①：通过测控装置实时采集全微电网的电气量，包括功率因数、电压、电流以及频率；

②：根据采集到的电气量判断微电网是否源荷平衡；

③：若网内源荷平衡，转到①；若网内源荷失衡，计算失衡量，转到④；

④：判断储能系统剩余电量是否低于最小剩余电量；

⑤：若储能系统剩余电量大于最小剩余电量，转到⑥，否则转到⑨；

⑥：根据③中计算所得的源荷失衡量调节储能系统出力；

⑦：根据采集到的电气量判断微电网是否源荷平衡；

⑧：若网内源荷平衡，转到①；若网内源荷失衡，计算失衡量，转到⑨；

⑨：根据计算所得的失衡量投切负荷；转到②。

图3孤岛模式下低压微电网源荷平衡流程图

根据上述控制策略对孤岛状态下的低压微电网的微源和负荷进行统一协调控制，不仅可以有效提高各微源的利用效率，还能提高微电网的供电可靠性，减小平均停电损失。

图4风光储微电网主接线示意图

如图4所示风光储微电网，包含光伏50kW、风机10kW、锂电池组50kW、重要负荷50kW、可控负荷60kW。当PCC开关断开，微电网处于孤岛状态时，根据本文所述控制策略，以锂电池组作为主微源，以V/f控制模式运行，为微电网提供电压和频率参考，其余DG为从微源，以PQ控制模式运行。

当光伏电源出力发生波动，由50kW突降为30kW时，MGCC根据监测到的电气量计算功率失衡量，并将结果下发至储能系统，若锂电池组容量足以补充20kW的功率差额，则储能系统增加20kW出力；若锂电池组不具备增加出力的条件（SOC＜SOCmin）或增加的出力不足以补充功率差额，则由MGCC计算功率失衡量，统一调配锂电池组出力并切断部分可控负荷。