孤島運行模式下的低壓微電網控制策略

2018-02-26 10:56:06 分布式發電與微電網　點擊量：評論 (0)

并網運行模式下，微電網系統對微源的可靠性要求不高；孤島運行模式下，則需要依靠可靠的DG和儲能系統來保證微電網平穩運行。為此，本文以風...

3.算例仿真

基于上述微電網運行方案和控制策略，搭建了含光伏、風機、儲能及負荷的微電網MATLAB電磁暫態模型。微電網仿真模型系統如圖5所示：

圖5微電網系統仿真示意圖

仿真模型中，光伏最大功率設為45kW，風機為5kW，主儲能采用鋰電池組，容量為14000Ah，PCS額定容量為50kW；從儲能鋰電池容量為100000Ah，PCS額定容量為50kW；重要負荷30kW，可控負荷1為50kW，可控負荷2為20kW。仿真參數為：求解器ode23tb，求解步長：50us。

測試步驟：

1）初始狀態下，光伏、風機滿發，從儲能浮充，主儲能作為主電源提供穩定的電壓及頻率，敏感負荷投入30kW，可控負荷1投入，共80kW；

2）0.06s后啟動MGCC，從儲能運行于PQ控制，按照上層EMS的指令放電（5kW）；

3）0.16s后敏感負荷增加35kW，整體仿真波形如圖6所示：

圖6微電網仿真波形

從圖6中可以看出，0.16s突增負荷后，由于主電源的輸出功率接近額定容量，影響了孤島微電網運行的可靠性，因此MGCC采取切負荷的策略，切負荷數量及從儲能的功率支持如圖7所示，從這兩張圖可知，整個控制過程較為平穩，可控負荷總量少了10kW，從儲能盡可能輸出最大功率以支持主電源，最終保持孤島微電網的穩定運行。

圖7切負荷過程

4.結論

對微電網內的發電側與用電側特性進行分析，風光發電由于其自身出力的隨機性與間歇性，增加了微電網運行的復雜度，降低了微電網運行的可靠性。同時，對于用電側而言，負荷的動態特性各異和重要程度有別，減少微電網用戶停電損失的難度較大。

針對這些問題，提出儲能系統充放電策略以及微電網源荷協調控制策略，以儲能系統為主電源，采用V/f方式控制，其余各微源全部采用PQ控制，實現微電網中的源源互動、源荷互動，完成DG、負荷、儲能的全局優化分配及安全可靠運行。

本文使用MATLAB搭建了低壓微電網模型，并對其進行仿真分析，仿真結果表明，微電網系統能夠有序地進行增減儲能系統出力以及投切負荷。在微電網孤島運行過程中，系統的電壓和頻率始終處于合格范圍內并保持較小波動。對儲能系統充放電策略和微電網源荷協調控制策略提高了低壓微電網在孤島模式下的穩定性與可靠性進行了有效驗證。