PDF《Aalborg Universitet》

7 ] 提出基于本地锁相环( P L L) 和虚拟阻抗设计 的无同步并网策略, 但虚拟阻 抗的取值较难选择. 文献[

8 -

1 0 ] 提出通过改变控制模式的方法来达到无 缝切换, 但要么算法复杂且易引起稳定性问题;

要么 非无缝切换, 存在短时的供电中断或电能质量下降. 文献[

1 1 -

1 3 ] 提出让微网直接跟踪主电网的幅值和 相角信号, 但这类方法或需传递相位等时域信号, 需 要快速通信;

或需在本地控制器中同时采集主电网 和微网电压信号, 在实际工况中常因主电网和本地 控制器的距离难于实现.文献[

1 4 ] 提出在中央控制 器中采用幅值和相位补偿器对偏差进行控制, 其输 出送到本地控制器, 同步平移各单元的下垂曲线来 达到与电网的同步.为减小通信量, 文献[

1 5 ] 提出 中央控制器仅给出调节方向, 本地控制器根据接收 的方向按照预设表格平移下垂曲线, 但逻辑比较复 杂.另一 方面, 为改善频率和相角同步性能, 文献[

1 6 -

2 0 ] 提出在 频率同步后, 切换至相位同步模式, 因频率、 相位分时段调节, 整体调节时间仍较长, 且相位调节也会对原有的频率同步造成影响, 在切 换逻辑或频率扰动值设计上需予以考虑.文献[

2 1 -

2 2 ] 采用3个调节器同时调节幅值、 相角、 频率偏差, 可实现快速稳定的转换.但频率和相角调节器存在 相互影响. 微网孤岛运行时, 其母线电压频率和幅值由系 统内分布式资源和负荷共同决定.其并网同步控制 可能涉及多个单元协调控制, 比较适合采用分层控 制中的第2层控制器[

2 3 ] .因此, 本文首先介绍微网 分层控制结构和并网准同期检定要求.其次对并网 时刻进行建模, 给出了影响并网瞬态的因素.在此 基础上, 考虑到电压矢量的叉积能同时反映频率和 相角偏差, 提出了基于 P L L 原理的主动同步控制策 略, 其中频率和相角采用同一调节器, 可自适应地同 时调节, 从而快速有效地跟踪电网频率和相角.另外, 对调节器进行了归一化处理, 使其适应不同的电 压等级.随后, 给出了其主要参数的设计方法.最后, 通过实时硬件在环仿真和实验验证了所提控制 策略的有效性. ―

5 1 ― 第38卷第8期2014年4月25日Vol.38No.8Apr.25,

2 0

1 4

1 微网分层控制 微网从概念上讲, 一般是指由分布式资源( D R) 和本地负荷组成的电气上互联、 控制上协调运行, 具 有自我控制、 保护和管理的小型发配电系统, 其典型 结构如图

1 所示.根据转换开关(STS) 状态的不同, 微网可运行于并网模式或孤岛模式, 或2种模式 之间的过渡过程.为满足各模式下不同时间尺度与 重要性的要求, 实现微网安全可靠与经济优化运行, 分层控制是常用的方案.其主要分为3个控制层. 图1 典型微网结构 F i g .

1 T y p i c a lm i c r o g r i dc o n f i g u r a t i o n 1.

1 一次控制 一次控制( p r i m a r yc o n t r o l l e v e l ) 一般基于本地 信息实施在本地控制器内.其为本地控制器内部提 供指令、 协调短期的功率平衡.本地控制器直接面 向DR系统.由于基于变流器接口的 D R 系统可提 供快速控制, 可用于并网前微网电压调节, 本文将重 点针对该类 D R 系统展开研究.其中变流器采用三 相电压源变流器( V S C) , 其控制策略常可分为电压 控制 模式(VCM - V S C) 和电流控制模式(CCM - V S C) [