孤岛微电网频率控制的仿真建模方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105656034A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610111854.6(22)申请日2016.02.29(71)申请人合肥工业大学地址230000安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人唐昊黄立李晓庆江琦吕凯李怡瑾(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人沈尚林(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/38(2006.01)H02J3/30(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称孤岛微电网频率控制的仿真建模方法(57)摘要本发明公开一种孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，包括步骤：S1，将孤岛微电网根据不同分布式电源划分为通过联络线连接的第一控制区域和第二控制区域；S2，在Simulink仿真环境下，对第一控制区域和第二控制区域中的各个分布式电源建立仿真模型；S3，在Simulink仿真环境下，对连接第一控制区域和第二控制区域的联络线建模；第一控制区域包括双馈式风力发电机组和负荷；第二控制区域包括飞轮储能、燃气轮机组以及光伏发电。本发明建立孤岛微电网为两区域互联的仿真模型，通过控制算法设计互联电网的自动发电控制器对整个孤岛微电网系统进行实时仿真，检测和调节控制，实现对孤岛微电网频率的长期稳定控制。CN105656034ACN105656034A权利要求书1/2页1.一种孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将孤岛微电网根据不同分布式电源划分为通过联络线连接的第一控制区域和第二控制区域；S2，在Simulink仿真环境下，对所述第一控制区域和第二控制区域中的各个分布式电源建立仿真模型；S3，在Simulink仿真环境下，对连接所述第一控制区域和所述第二控制区域的联络线建模；其中，所述第一控制区域包括双馈式风力发电机组和负荷；所述第二控制区域包括飞轮储能、燃气轮机组以及光伏发电。2.如权利要求1所述的孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，步骤S2具体包括：S21，建立仿真模型的一次调频模型，其包括分别对所述双馈式风力发电机组和所述飞轮储能建立一次调频模型；S22，建立仿真模型的二次调频模型，其包括分别对所述双馈式风力发电机组和所述燃气轮机组建立二次调频模型。3.如权利要求1所述的孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，所述负荷作为扰动输入第一控制区域；所述光伏发电作为扰动输入所述第二控制区域。4.如权利要求2所述的孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，添加频率响应模块，设置双馈式风力发电机组响应频率变化的有功功率调节量为ΔP，建立所述双馈式风力发电机组的一次调频模型：则，其中，Kp、Kd为设置的响应系数，Δf为频率偏差。5.如权利要求2所述的孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，设置双馈式风力发电机组的桨距角为β、双馈式风力发电机组的调节功率值为P，建立所述双馈式风力发电机组的二次调频模型：则，其中，V为风速标幺值，kP为风能利用系数额定值，Vpu为风机实时转速。6.如权利要求2所述的孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，建立所述燃气轮机组的二次调频模型方法如下：将频率偏差Δf与功率调节值ΔP0输入调速器，调速器输出功率调节值ΔP1；功率调节值ΔP1依次通过涡轮机与双馈式风力发电机组，经过频率响应函数返回频率值Δf其中，调速器传递函数为1/T1S+1，T1＝10s；负荷限制环节传递函数为1/T2S+1，T2＝3.0s。7.如权利要求1-6中任一项所述的孤岛微电网频率控制的仿真建模方法，其特征在于，步骤S3中，对联络线建模的方法是：设所述第一控制区域的返回频率为f1、所述第二控制区域的返回频率为f2、所述第一控制区域与所述第二控制区域的功率差值为P12、联络线频率2CN105656034A权利要求书2/2页响应参数为Kf，则满足：3CN105656034A说明书1/5页孤岛微电网频率控制的仿真建模方法技术领域[0001]本发明涉及微电网运行与控制领域，更具体地说，本发明涉及一种孤岛微电网频率控制的仿真建模方法。背景技术[0002]孤岛微电网是解决中国偏远地区用电、大电网灾变时地方用电和战争条件下部队用电等的重要途径。当微网中接入光伏等新能源时，由于受天气变化的影响，其输出功率具有波动性、随机性、间歇性等特点。为了保持接入新能源的孤岛微电网的平稳运行，必须对微网进行有效的频率调节。近年来，关于微网的研究包含各种运行控制策略，主要包括集中控制与分散式控制两种。集中控制主要由一个中心控制单元对微网进行总的数据处理和分析，分散式控制则是将控制器分散在各个分布式电源