微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的并網(wǎng)運(yùn)行及PSCAD/EMTDC仿真

田素娟

摘要：本文主要通過(guò)建立微電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模型，并通過(guò)PSCAD/EMTDC仿真，來(lái)研究微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行策略。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；并網(wǎng)技術(shù)；仿真

中圖分類號(hào)：TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）10-0051-02

近年來(lái)，隨著全球環(huán)境的持續(xù)惡化以及集中式供電的弊端突顯，世界各國(guó)都開(kāi)始聚焦分布式電源發(fā)電技術(shù)，進(jìn)而對(duì)微電網(wǎng)的研究迅速升溫，而作為微電網(wǎng)主體的分布式電源的大規(guī)模接入勢(shì)必對(duì)傳統(tǒng)的配電網(wǎng)保護(hù)帶來(lái)影響，因此如何有效的解決微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的保護(hù)問(wèn)題，將進(jìn)一步的促進(jìn)微電網(wǎng)的快速發(fā)展，從而為智能電網(wǎng)的早日實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

通過(guò)對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池等微電源的研究，以及對(duì)逆變器電氣特性的分析和建模，通過(guò)用理想電壓源模擬微電源然后通過(guò)逆變器（DC/AC）變成交流電，來(lái)與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，在微電網(wǎng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，采用PQ控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微電源的最大利用，并且模擬故障發(fā)生時(shí)，微電網(wǎng)通過(guò)PCC與大電網(wǎng)斷開(kāi)連接，采用VF控制來(lái)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)保障供電的目的。下面通過(guò)PSCAD/EMTDC軟件來(lái)進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的仿真驗(yàn)證。

1 微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模型的建立

微電網(wǎng)并網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模型如圖1所示。用理想交流電壓源通過(guò)10.5kV/0.4kV變壓器變成低壓0.4kV模擬大電網(wǎng)（低壓配電網(wǎng)），總有功負(fù)荷0.3MW；無(wú)功負(fù)荷0.06MVar，在仿真過(guò)程中PCC一直處于閉合狀態(tài)，設(shè)仿真時(shí)長(zhǎng)3s，在仿真開(kāi)始1s后斷開(kāi)非敏感負(fù)荷0.06MW、0.012MVar，仿真2s后斷開(kāi)敏感負(fù)荷0.09MW、0.018MVar，然后重新恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)功率平衡表如表1所示[2]。

微電源在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用PQ控制，無(wú)論系統(tǒng)中的負(fù)荷如何的變動(dòng)都保持微電源的出力不變，即有功功率輸出0.1MW、無(wú)功功率輸出0.02MVar不變。大電網(wǎng)跟隨負(fù)荷的變動(dòng)來(lái)改變出力，并且給微電源提供穩(wěn)定的電壓和頻率，設(shè)置仿真時(shí)長(zhǎng)3s，在1s之前，大電網(wǎng)有功功率為0.2MW、無(wú)功功率為0.04MVar，1s～2s期間由于通過(guò)斷路器切除了非敏感負(fù)荷0.06MW、0.012MVar，此時(shí)微電源的輸出功率保持不變，而大電網(wǎng)調(diào)整輸出功率，變?yōu)?.14MW、0.028MVar，保持系統(tǒng)內(nèi)功率平衡，在2s～3s期間又切除敏感負(fù)荷0.09MW、0.018MVar，微電源輸出功率保持依舊不變，大電網(wǎng)則進(jìn)一步的調(diào)整輸出功率，變?yōu)?.05MW、0.01MVar，來(lái)保持系統(tǒng)內(nèi)的功率平衡，從而來(lái)說(shuō)明微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用PQ控制可以達(dá)到最大限度的利用微電源的目的。

2 微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的PSCAD/EMTDC仿真

仿真波形圖如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示[3-4]。

參考文獻(xiàn)

[1]金鑫琨.微網(wǎng)并網(wǎng)與孤網(wǎng)運(yùn)行的保護(hù)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2012.

[2]盛鹍，孔力等.新型電網(wǎng)一微電網(wǎng)（Microgrid）研究綜述[J].繼電器，2007，（12）：75-81.

[3]蘇海濱，穆春陽(yáng)，王娜，劉江偉.微電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)[A].2013年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第四分冊(cè)）[C].2013.

[4]魯宗相，王彩霞，閔勇，等.微電網(wǎng)研究綜述[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，（19）：100-107.endprint