微电网孤岛运行时的频率控制策略.pdf

第34卷第1期电网技术Vol.34No.1
2010年1月PowerSystemTechnologyJan.2010
文章编号：1000-3673（2010）01-0164-05中图分类号：TM76文献标志码：A学科代码：470·4051

微电网孤岛运行时的频率控制策略

杨向真，苏建徽，丁明，杜燕
（教育部光伏系统工程研究中心(合肥工业大学)，安徽省合肥市230009）

ResearchonFrequencyControlforMicrogridinIslandedOperation
YANGXiang-zhen,SUJian-hui,DINGMing,DUYan
(ResearchCenterforPhotovoltaicSystemEngineering(HefeiUniversityofTechnology),
MinistryofEducation,Hefei230009,AnhuiProvince,China)

ABSTRACT:Basedonelectromechanicaltransient优点受到人们的广泛关注[1-8]。光伏发电、风力发电
mathematicalmodelofsynchronousgenerator,anewtypeof等分布式系统具有随机性、间歇性的特点，储能环
inverterformicrogrid,namelyvirtualsynchronousgenerator节是维持微电网孤岛运行时频率稳定、功率平衡和
(VSG),isproposed.Thefeasibilityofleadingthecentralized电压稳定不可缺少的组成部分，且大多数分布式电
frequencycontroloftraditionalpowergridintomicrogridsis源都通过电力电子逆变接口输送电能，其运行特性
analyzedindetail.Whenmicrogridisoperatedinislanded
和控制策略与常规电力系统中的同步发电机差别
mode,VSGscanbedividedintonon-frequencyregulation
较大，因此，具有储能单元的逆变电源控制策略和
unitsandfrequencyregulationunits,theformercangenerate
powerandparticipatesinprimaryfrequencycontrolaccording微电网孤岛运行时的频率控制策略是微电网研究
todispatchingtomitigatesystemfrequencydeviationdueto的2个关键问题。
disturbances;thelattercanofferreferentialvoltageof文献[9]指出微电网在不同运行模式下，逆变电
microgridandusesecondaryfrequencyregulationto源采用不同的控制策略：孤岛运行时，逆变电源采
implementno-errorfrequencycontrol.Theexistingproblems用具有下垂特性的电压与频率控制；联网运行时，
indistributedfrequencycontrolarepointedoutandabasic逆变电源采用有功与无功控制，并将2种控制策略
structureofcentralizedfrequencycontrolisgiven.Simulation综合在一个逆变电源中，但存在模式切换失败的问
resultsbyMatlab/Simulinkshowthattheproposedcontrol题。文献[10-11]提出微电网孤岛运行时，逆变电源
strategyiscorrectandfeasible.
采用有功与无功控制和电压与频率控制2种控制策
KEYWORDS:microgrid;islandedoperation;virtual略，且利用二次调频实现了频率的无差控制。文献
synchronousgenerator(VSG);primaryfrequencyregulation;[12]较详细地介绍了集中式二次调频和分散式二次调
secondaryfrequencyregulation
频的实现，但没有考虑分散式二次调频存在的问题。
摘要：提出了一种基于同步发电机机电暂态数学模型的新型同步发电机的自平衡能力、下垂特性和大转动
微电网逆变电源，即虚拟同步发电机。详细分析了将传统电惯量等特点有利于多台同步发电机组的稳定运行
力系统中集中式频率控制引入微电网的可行性。微电网孤岛
和负荷功率分配。如果能将具有储能单元的微电网
运行时，将虚拟同步发电机分为非调频发电单元和调频发电