基于孤島運(yùn)行模式仿真的研究

張強(qiáng)　王慶磊　徐紅城　張海霞

【摘 要】本文采用下垂控制作為孤島運(yùn)行的控制方式。在孤島運(yùn)行的模式中，考慮到不同的負(fù)載對(duì)孤島運(yùn)行有著不一樣的效果。本文所采用的是負(fù)載端為阻性和阻感性的孤島運(yùn)行。通過比較得出其對(duì)系統(tǒng)的影響，尤其是根據(jù)各自的有功功率和無功功率的分布來判斷各自產(chǎn)生諧波的大小，并都通過MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行建模仿真，進(jìn)行驗(yàn)證。

【關(guān)鍵詞】下垂控制；孤島運(yùn)行；MATLAB/Simulink

【Abstract】In this paper， the use of droop control as the island of the control mode. In the island running mode， taking into account the different load on the island operation has a different effect. In this paper， the load side is used for the resistive and resistive island operation. The influence of the system on the system is obtained by comparison， especially according to the distribution of the active power and the reactive power. The simulation results show that the size of the harmonic is determined by MATLAB / Simulink software.

【Key words】Droopcontrol；Islandingoperation；MATLAB/Simulink

0 引言

在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總會(huì)出現(xiàn)大大小小的問題， 當(dāng)有關(guān)工作人員，在對(duì)電路進(jìn)行檢修，或者因其他原因要立刻停電，而此時(shí)停電的信號(hào)并沒有被太陽能電池板發(fā)現(xiàn)，接著對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行供電。這時(shí)，一些大大小小負(fù)載和并網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)造成故孤島效應(yīng)，這也是相關(guān)工作人員，所面臨非常棘手的問題。

1 下垂控制

下垂控制的不僅僅可以給系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電壓，使負(fù)載端能夠得到正常的供電。還可以滿足功率平均分配，使能源的利用率最大化。而它最大的優(yōu)點(diǎn)不管是單臺(tái)逆變器還是多臺(tái)逆變器，下垂控制都可以滿足。下垂特性曲線如圖1所示

2 單臺(tái)微網(wǎng)逆變器阻性和阻感性負(fù)載的孤島運(yùn)行

阻性負(fù)載的孤島運(yùn)行仿真大體分為兩個(gè)部分，主電路和控制電路。其中主電路包括直流電壓、阻性負(fù)載以及LC濾波電路三個(gè)部分。阻感性負(fù)載就是在負(fù)載端變化。而控制電路中又功率的計(jì)算模塊，除此之外還有雙閉環(huán)的控制模塊以及下垂控制模塊如圖2所示。

阻性負(fù)載逆變器輸出的有功功率和無功功率波形如圖3。因?yàn)檫@里面所采用的是阻性負(fù)載，理論上可以得到有功功率，此時(shí)無功功率應(yīng)該是等于零的，但是在現(xiàn)實(shí)生活中逆變器濾波電路對(duì)系統(tǒng)的影響是不可能消除的，另外還有線路的感抗也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此現(xiàn)實(shí)當(dāng)中使用阻性的負(fù)載還是會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)的無功功率的產(chǎn)生。

與阻性負(fù)載相比阻感性的負(fù)載，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的諧波，但通過多次嘗試調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)，所得到的波形還是能滿足系統(tǒng)的要求的。

3 總結(jié)

本文首先對(duì)微網(wǎng)逆變器三種不同的控制方式進(jìn)行了比較，最后選用下垂控制方式比較合適。其次又通過改變負(fù)載觀察其對(duì)系統(tǒng)的影響做了一定的研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)負(fù)載改變時(shí)對(duì)系統(tǒng)有一定程度的上的影響，通過多次參數(shù)調(diào)節(jié)，減小了高次諧波以及環(huán)流對(duì)系統(tǒng)的影響，使其滿足系統(tǒng)的要求。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]