基于有差調節的群體式低壓直流微電網的穩定性分析

陶冶， 張明

(上海交通大學 電子信息與電氣工程學院，上海 200240)

0 引 言

與通常遠離用戶的傳統發電廠相比，小規模光伏發電裝置可以方便地安裝在民居屋頂上，無需架設長距離輸電線路即可就地發電。因此，通過戶用太陽能系統(Solar Home System, SHS)的互連而形成的群體式低壓直流(Low Voltage Direct Current, LVDC)微電網[1]，憑借其較高的可靠性和能源利用率，在一些發展中國家的偏遠地區的電氣化方面展示出了巨大的潛力。由于該技術的快速發展，群體式低壓直流微電網的穩定性必須加以考慮。

本文旨在提出一種對基于有差調節方法的群體式低壓直流微電網的穩定性的分析方法。在本論文中，微電網被建模為非線性普通微分方程組模型，因此可以使用李雅普諾夫穩定性理論進行穩定性分析。關于直流微電網的穩定性分析，文獻[2-4]僅分析了單饋源單負載直流微電網的穩定性，文獻[5-6]擴展到了對單饋源多負載直流微電網的穩定性分析，然而均未考慮多饋源直流微電網的情況。 文獻[7]則運用小信號近似模型得到了使基于有差調節的多饋源直流微電網穩定運行的有差系數的最大值，但并未考慮其他參數的影響。本文針對研究的不足之處，建立一種適用于所有網絡拓撲結構的穩定性分析方法，并以五角星結構的低壓直流微電網作為研究案例，主要研究微電網的額定電壓，用電戶負載和有差系數等參數對于微電網穩定性的影響，并且讓微電網的穩定運行區間可視化，以得到使微電網穩定運行的參數范圍，有助于群體式低壓直流微電網的規劃和設計。……