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...

3.算例仿真

基于上述微电网运行方案和控制策略，搭建了含光伏、风机、储能及负荷的微电网MATLAB电磁暂态模型。微电网仿真模型系统如图5所示：

图5微电网系统仿真示意图

仿真模型中，光伏最大功率设为45kW，风机为5kW，主储能采用锂电池组，容量为14000Ah，PCS额定容量为50kW；从储能锂电池容量为100000Ah，PCS额定容量为50kW；重要负荷30kW，可控负荷1为50kW，可控负荷2为20kW。仿真参数为：求解器ode23tb，求解步长：50us。

测试步骤：

1）初始状态下，光伏、风机满发，从储能浮充，主储能作为主电源提供稳定的电压及频率，敏感负荷投入30kW，可控负荷1投入，共80kW；

2）0.06s后启动MGCC，从储能运行于PQ控制，按照上层EMS的指令放电（5kW）；

3）0.16s后敏感负荷增加35kW，整体仿真波形如图6所示：

图6微电网仿真波形

从图6中可以看出，0.16s突增负荷后，由于主电源的输出功率接近额定容量，影响了孤岛微电网运行的可靠性，因此MGCC采取切负荷的策略，切负荷数量及从储能的功率支持如图7所示，从这两张图可知，整个控制过程较为平稳，可控负荷总量少了10kW，从储能尽可能输出最大功率以支持主电源，最终保持孤岛微电网的稳定运行。

图7切负荷过程

4.结论

对微电网内的发电侧与用电侧特性进行分析，风光发电由于其自身出力的随机性与间歇性，增加了微电网运行的复杂度，降低了微电网运行的可靠性。同时，对于用电侧而言，负荷的动态特性各异和重要程度有别，减少微电网用户停电损失的难度较大。

针对这些问题，提出储能系统充放电策略以及微电网源荷协调控制策略，以储能系统为主电源，采用V/f方式控制，其余各微源全部采用PQ控制，实现微电网中的源源互动、源荷互动，完成DG、负荷、储能的全局优化分配及安全可靠运行。

本文使用MATLAB搭建了低压微电网模型，并对其进行仿真分析，仿真结果表明，微电网系统能够有序地进行增减储能系统出力以及投切负荷。在微电网孤岛运行过程中，系统的电压和频率始终处于合格范围内并保持较小波动。对储能系统充放电策略和微电网源荷协调控制策略提高了低压微电网在孤岛模式下的稳定性与可靠性进行了有效验证。