孤島運(yùn)行模式下的低壓微電網(wǎng)控制策略
并網(wǎng)運(yùn)行模式下,微電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)微源的可靠性要求不高;孤島運(yùn)行模式下,則需要依靠可靠的DG和儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)保證微電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。為此,本文以風(fēng)
3.算例仿真
基于上述微電網(wǎng)運(yùn)行方案和控制策略,搭建了含光伏、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能及負(fù)荷的微電網(wǎng)MATLAB電磁暫態(tài)模型。微電網(wǎng)仿真模型系統(tǒng)如圖5所示:
圖5微電網(wǎng)系統(tǒng)仿真示意圖
仿真模型中,光伏最大功率設(shè)為45kW,風(fēng)機(jī)為5kW,主儲(chǔ)能采用鋰電池組,容量為14000Ah,PCS額定容量為50kW;從儲(chǔ)能鋰電池容量為100000Ah,PCS額定容量為50kW;重要負(fù)荷30kW,可控負(fù)荷1為50kW,可控負(fù)荷2為20kW。仿真參數(shù)為:求解器ode23tb,求解步長(zhǎng):50us。
測(cè)試步驟:
1)初始狀態(tài)下,光伏、風(fēng)機(jī)滿發(fā),從儲(chǔ)能浮充,主儲(chǔ)能作為主電源提供穩(wěn)定的電壓及頻率,敏感負(fù)荷投入30kW,可控負(fù)荷1投入,共80kW;
2)0.06s后啟動(dòng)MGCC,從儲(chǔ)能運(yùn)行于PQ控制,按照上層EMS的指令放電(5kW);
3)0.16s后敏感負(fù)荷增加35kW,整體仿真波形如圖6所示:
圖6微電網(wǎng)仿真波形
從圖6中可以看出,0.16s突增負(fù)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(wǎng)運(yùn)行的可靠性,因此MGCC采取切負(fù)荷的策略,切負(fù)荷數(shù)量及從儲(chǔ)能的功率支持如圖7所示,從這兩張圖可知,整個(gè)控制過(guò)程較為平穩(wěn),可控負(fù)荷總量少了10kW,從儲(chǔ)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(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
圖7切負(fù)荷過(guò)程
4.結(jié)論
對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電側(cè)與用電側(cè)特性進(jìn)行分析,風(fēng)光發(fā)電由于其自身出力的隨機(jī)性與間歇性,增加了微電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜度,降低了微電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。同時(shí),對(duì)于用電側(cè)而言,負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性各異和重要程度有別,減少微電網(wǎng)用戶停電損失的難度較大。
針對(duì)這些問(wèn)題,提出儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電策略以及微電網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)控制策略,以儲(chǔ)能系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)中的源源互動(dòng)、源荷互動(dòng),完成DG、負(fù)荷、儲(chǔ)能的全局優(yōu)化分配及安全可靠運(yùn)行。
本文使用MATLAB搭建了低壓微電網(wǎng)模型,并對(duì)其進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果表明,微電網(wǎng)系統(tǒng)能夠有序地進(jìn)行增減儲(chǔ)能系統(tǒng)出力以及投切負(fù)荷。在微電網(wǎng)孤島運(yùn)行過(guò)程中,系統(tǒng)的電壓和頻率始終處于合格范圍內(nèi)并保持較小波動(dòng)。對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電策略和微電網(wǎng)源荷協(xié)調(diào)控制策略提高了低壓微電網(wǎng)在孤島模式下的穩(wěn)定性與可靠性進(jìn)行了有效驗(yàn)證。
責(zé)任編輯:lixin
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