基于動(dòng)態(tài)相量法的孤島微電網(wǎng)穩(wěn)定性分析

曲利民,郭躍男，王佳偉，蘭 森，宮銘辰，王 超

(1.國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，哈爾濱 150030; 2.優(yōu)視科技(中國(guó))有限公司，廣州 510630)

基于動(dòng)態(tài)相量法的孤島微電網(wǎng)穩(wěn)定性分析

曲利民1,郭躍男1，王佳偉2，蘭 森1，宮銘辰1，王 超1

(1.國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，哈爾濱 150030; 2.優(yōu)視科技(中國(guó))有限公司，廣州 510630)

微電網(wǎng)中大量電力電子裝置的存在，增加了微電網(wǎng)電磁暫態(tài)過(guò)程的建模和分析難度。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，建立了微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)相量模型，并采用奇異值攝動(dòng)理論對(duì)模型進(jìn)行降階。采用李雅普諾夫直接法分析微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。

微電網(wǎng)；動(dòng)態(tài)相量；奇異擾動(dòng)；李雅普諾夫；穩(wěn)定性

分布式發(fā)電以其污染小，能源利用率高，系統(tǒng)的可靠性高等優(yōu)點(diǎn)得到迅速發(fā)展，隨著并網(wǎng)問(wèn)題的提出，“微電網(wǎng)”一詞應(yīng)運(yùn)而生，為可再生能源的消納提供途徑，成為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的有效補(bǔ)充[1]。

動(dòng)態(tài)相量模型是介于電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)之間的模型，其建立在時(shí)變傅里葉(Fourier)分解的基礎(chǔ)上，突破了準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)假定的限制，能夠保證較高精度的前提下，加快仿真速度，因此在電力系統(tǒng)等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用[2]。動(dòng)態(tài)相量法被廣泛應(yīng)用在各種變流器建模[3]，可控串聯(lián)補(bǔ)償器建模[4]，電機(jī)模型和分布參數(shù)線(xiàn)路建模[5]，以及以并網(wǎng)逆變器、線(xiàn)路和負(fù)荷為基礎(chǔ)的微電網(wǎng)建模[6]。微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，由于失去了大電網(wǎng)頻率和電壓的支撐，更容易受到系統(tǒng)參數(shù)的影響，其穩(wěn)定性問(wèn)題變得突出。……