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        基于最小能量補(bǔ)償控制的微網(wǎng)動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器

        2014-11-15 05:55:04黃永紅徐俊俊孫玉坤
        電工技術(shù)學(xué)報(bào) 2014年12期
        關(guān)鍵詞:控制策略配電網(wǎng)系統(tǒng)

        黃永紅 徐俊俊 孫玉坤

        (江蘇大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 鎮(zhèn)江 212013)

        1 引言

        雖然微網(wǎng)技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),但是微網(wǎng)一般處在配電網(wǎng)的尾端,極易遭受配電網(wǎng)各種電能質(zhì)量擾動(dòng)的影響[1-3];另一方面,由于微網(wǎng)存在并網(wǎng)與孤島兩種運(yùn)行模式,當(dāng)發(fā)生這兩種運(yùn)行模式的切換時(shí),會(huì)有瞬間電壓暫降或暫升的過(guò)程,若不采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗院拖嚓P(guān)設(shè)備,微網(wǎng)內(nèi)部的微源以及敏感負(fù)荷的電能質(zhì)量會(huì)受到很大影響,造成不可估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。所有這些負(fù)面影響都極大地限制了微網(wǎng)自身優(yōu)勢(shì)的最大發(fā)揮[4-6]。

        目前最常用的改善電能質(zhì)量擾動(dòng)的有效裝置是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restore, DVR)。如何使 DVR工作效率更高,補(bǔ)償時(shí)間更長(zhǎng),運(yùn)行成本更低等問(wèn)題成為國(guó)內(nèi)外電力領(lǐng)域?qū)W者研究的熱點(diǎn),研究成果主要是針對(duì) DVR的直流儲(chǔ)能[7-10]、DVR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[11-14]和DVR的補(bǔ)償策略或控制方法[15-18]等方面。但是目前大部分都是針對(duì)配電網(wǎng)中出現(xiàn)的電能質(zhì)量擾動(dòng)開展的研究工作,對(duì)微網(wǎng)中DVR的研究尚少。隨著微網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步普及,最大程度發(fā)揮微網(wǎng)的作用,削弱微網(wǎng)在進(jìn)行運(yùn)行模式切換時(shí)出現(xiàn)的瞬時(shí)電能質(zhì)量擾動(dòng)對(duì)敏感負(fù)荷產(chǎn)生的影響,加快研究適合于微網(wǎng)環(huán)境下的DVR,減少經(jīng)濟(jì)損失,意義重大。

        本文以微網(wǎng)在并網(wǎng)或由并網(wǎng)向孤島切換過(guò)程中出現(xiàn)的電能質(zhì)量擾動(dòng)為背景,建立了適合微網(wǎng)的DVR模型。模型以一個(gè)混合級(jí)聯(lián)H橋多電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(hybrid cascaded multilevel inverter)為主體框架[19],在逆變器的補(bǔ)償控制策略方面,采用一種改進(jìn)的最小能量補(bǔ)償控制策略,該方法物理意義明確,數(shù)學(xué)推導(dǎo)清晰,在確定 DVR最小注入功率角時(shí)簡(jiǎn)潔方便,并且能夠進(jìn)一步減少 DVR裝置直流儲(chǔ)能單元的容量,降低 DVR輸出的有功功率,更為有效地延長(zhǎng)DVR補(bǔ)償時(shí)間;針對(duì)DVR的直流儲(chǔ)能問(wèn)題,采用微網(wǎng)中自帶的風(fēng)電機(jī)組-蓄電池儲(chǔ)能,可以方便地為 DVR提供補(bǔ)償所需的能量,減少附加儲(chǔ)能設(shè)備的使用,從而能夠精簡(jiǎn) DVR的體積,降低設(shè)備維修成本;另外,當(dāng)微網(wǎng)處在孤島運(yùn)行模式下,DVR可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的直接供電,而不需要通過(guò)外部電網(wǎng)供電,這樣可以進(jìn)一步減少大電網(wǎng)的投入,提高 DVR的利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

        2 微網(wǎng)中DVR的結(jié)構(gòu)

        本文提出的適合微網(wǎng)運(yùn)行模式環(huán)境下的 DVR結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 基于風(fēng)電機(jī)組-蓄電池單元?jiǎng)討B(tài)電壓恢復(fù)器結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of DVR based on a wind turbine-battery hybrid system

        該DVR系統(tǒng)有風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)子側(cè)ACDC變換器、蓄電池組、DC-DC變換器、具有脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)功能的混合級(jí)聯(lián)H橋多電平逆變器和采用功率因數(shù)校正電路的整流器,以及功率半導(dǎo)體開關(guān)S1~S4。圖1中,Us為等效電源電壓,即配電網(wǎng)電壓,UL為微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的電壓;PCC為靜態(tài)開關(guān),作為微網(wǎng)與配電網(wǎng)的公共連接點(diǎn)與分隔點(diǎn),通過(guò)控制此開關(guān)可實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的不同運(yùn)行模式;S1為雙向功率半導(dǎo)體開關(guān),此開關(guān)用于控制 DVR裝置以及微網(wǎng)的工作模式。其中,若S1斷開,則表示DVR裝置未接入到整個(gè)系統(tǒng)中,處于備用狀態(tài);若 S1閉合,則表示 DVR裝置已接入到整個(gè)系統(tǒng)中,處于工作狀態(tài);S2控制風(fēng)電機(jī)組的投切運(yùn)行,S3、S4開關(guān)用于控制蓄電池組的工作方式,即控制蓄電池組的充放電。所有開關(guān)均由能量管理系統(tǒng)控制。

        3 改進(jìn)型最小能量補(bǔ)償控制策略

        逆變器是整個(gè) DVR裝置的核心部分,對(duì)逆變器采取有效的補(bǔ)償控制策略不僅能夠及時(shí)準(zhǔn)確地補(bǔ)償系統(tǒng)在發(fā)生電能質(zhì)量擾動(dòng)時(shí)所需的電壓,而且能夠減少 DVR在工作時(shí)與系統(tǒng)產(chǎn)生的有功交換,節(jié)約 DVR直流儲(chǔ)能單元的容量,延長(zhǎng)補(bǔ)償時(shí)間。因此,本文基于 DVR在工作時(shí)向系統(tǒng)注入的有功功率最小,在文獻(xiàn)[20]的基礎(chǔ)之上,采用一種改進(jìn)的最小能量補(bǔ)償控制策略,利用導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)的方法確定DVR系統(tǒng)最小注入功率角,該方法較傳統(tǒng)最小能量補(bǔ)償控制策略[21]而言,數(shù)學(xué)推導(dǎo)清晰簡(jiǎn)潔,更為方便地確定 DVR的最小注入功率角,且可以進(jìn)一步減少 DVR在工作時(shí)向系統(tǒng)注入的有功功率。系統(tǒng)相量圖如圖2所示,為了推導(dǎo)方便,以及推導(dǎo)過(guò)程更為清晰,采用三相相量圖對(duì)最小注入功率角進(jìn)行推導(dǎo)并假設(shè)補(bǔ)償前后系統(tǒng)電壓A、B、C三相之間始終保持平衡。

        圖2 系統(tǒng)相量Fig.2 Phasor diagram of system

        圖 2中,Ua-pro、Ub-pro、Uc-pro為暫降前配電網(wǎng)三相電壓;Ua、Ub、Uc為暫降后配電網(wǎng)三相電壓;ULa-ref、ULb-ref、ULc-ref為暫降后負(fù)荷三相參考電壓;Ua-DVR、Ub-DVR、Uc-DVR為暫降發(fā)生后 DVR向系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)娜嚯妷?;Ia、Ib、Ic為負(fù)荷電流,φa、φb、φc為負(fù)荷功率因數(shù)角,本文假設(shè)暫降前后功率因數(shù)角不變;Δθa、Δθb、Δθc為暫降前后配電網(wǎng)三相電壓之間的夾角;δopt為暫降發(fā)生后配電網(wǎng)電壓與負(fù)荷參考電壓之間的夾角,δopt隨著負(fù)荷參考電壓位置選取的不同而變化。暫降發(fā)生后負(fù)荷以及配電網(wǎng)的有功功率可分別表示為

        PL=3ULIcosφ (1)

        PS=I[Uacos(φ-δopt+Δθa)+Ubcos(φ-δopt+Δθb)+

        Uccos(φ-δopt+Δθc)] (2)則可知DVR向系統(tǒng)注入的有功功率為

        PDVR=PL-PS=3ULIcosφ-I[Uacos(φ-δopt+Δθa)+

        Ubcos(φ-δopt+Δθb)+Uccos(φ-δopt+Δθc)] (3)

        式(3)中,等式右邊只有δopt是未知量,可以發(fā)現(xiàn)PDVR是關(guān)于δopt的函數(shù),通過(guò)優(yōu)化選取合適的δopt,即可使DVR向系統(tǒng)注入的最小有功功率。為了使得 PDVR最小,則必須滿足 PDVR導(dǎo)數(shù)在 δopt的一階導(dǎo)數(shù)為零,即

        考慮到X和Y是直角三角形的兩條直角邊,則式(7)、式(8)又可以表示為

        則式(9)又可表示為

        也即當(dāng)暫降前的系統(tǒng)電壓與暫降發(fā)生后系統(tǒng)所取的參考電壓之間的相位角為 δ=φ+α?xí)r,DVR能夠向系統(tǒng)注入最小的有功功率來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)電壓暫降所需電壓,降低DVR在補(bǔ)償過(guò)程中所需消耗的能量。

        為了驗(yàn)證當(dāng)δ=φ+α是系統(tǒng)的最小能量角,需將δopt=φ+α代入式(5)中,驗(yàn)證二階導(dǎo)數(shù)是否為正值。

        式(5)中,令δopt=φ+α,則恒成立,所以 δopt=φ+α為最小能量角,此時(shí) DVR向系統(tǒng)注入的最小有功功率為

        為了提高微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的供電可靠性,系統(tǒng)還需要對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速準(zhǔn)確地檢測(cè),一旦檢測(cè)到系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降擾動(dòng)時(shí),能量管理系統(tǒng)立即斷開S1、DVR中的逆變器迅速地采取最小能量補(bǔ)償控制策略控制蓄電池組放電,補(bǔ)償微網(wǎng)中的敏感負(fù)荷所需電壓和功率,維持負(fù)荷電壓在額定值,確保敏感負(fù)荷的供電不受配電網(wǎng)故障的影響。鑒于此,考慮到系統(tǒng)本身的復(fù)雜程度,本文在電壓檢測(cè)方面采用基于 dq變換的電壓暫降擾動(dòng)檢測(cè)方法[22],系統(tǒng)電壓暫降檢測(cè)及 DVR采用最小能量補(bǔ)償控制策略時(shí)負(fù)荷參考電壓的選取綜合框圖如圖 3所示;另一方面,為了更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的電壓補(bǔ)償,最終采用帶有負(fù)荷電壓瞬時(shí)值反饋控制的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制策略,從而使得 DVR中的逆變器輸出電壓值能夠?qū)崟r(shí)對(duì)參考電壓進(jìn)行跟蹤和調(diào)整,對(duì)敏感負(fù)荷的電壓變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,DVR動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制框圖如圖4所示。

        圖3 系統(tǒng)電壓暫降檢測(cè)及DVR負(fù)荷參考電壓的選取框圖Fig.3 Diagram of system voltage detection and load reference voltage choice of DVR

        圖4 DVR動(dòng)態(tài)補(bǔ)償控制框圖Fig.4 Diagram of dynamic compensation of DVR

        4 微網(wǎng)運(yùn)行模式

        基于風(fēng)電機(jī)組-蓄電池發(fā)電單元的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器結(jié)合了DVR和風(fēng)電-蓄電池發(fā)電的優(yōu)點(diǎn),可以伴隨微網(wǎng)工作在并網(wǎng)運(yùn)行方式、由并網(wǎng)向孤島切換運(yùn)行方式和孤島方式三種運(yùn)行模式,該 DVR裝置在很大程度上減少了原有 DVR的備用狀態(tài),提高了設(shè)備的利用率。根據(jù)測(cè)點(diǎn)電壓的變化情況,通過(guò)能量管理系統(tǒng)控制圖1系統(tǒng)中所有半導(dǎo)體開關(guān)的狀態(tài),從而明確 DVR的工作方式。表 1列舉了半導(dǎo)體開關(guān)在系統(tǒng)處于三種運(yùn)行模式下的幾種典型狀態(tài)。表中‘1’表示開關(guān)處于閉合狀態(tài),‘0’表示開關(guān)處于斷開狀態(tài),US為配電網(wǎng)的電壓,為并網(wǎng)向孤島切換模式時(shí)微網(wǎng)的電壓。

        表1 微網(wǎng)在不同運(yùn)行模式下的系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)Tab.1 Status of system switches in different modes of micro-grid

        4.1 并網(wǎng)運(yùn)行

        微網(wǎng)與配電網(wǎng)處于并網(wǎng)運(yùn)行模式下,PCC與S1閉合,負(fù)荷由配電網(wǎng)直接供電。當(dāng)檢測(cè)到負(fù)荷電壓正常時(shí),S3閉合,S2、S4斷開,此時(shí) DVR不向電網(wǎng)輸送能量,蓄電池組可通過(guò)整流器以及降壓DC-DC變換器進(jìn)行充電;當(dāng)遇到風(fēng)速?gòu)?qiáng)的天氣,風(fēng)電機(jī)組也可通過(guò)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器向蓄電池組進(jìn)行充電;當(dāng)配電網(wǎng)或者微電網(wǎng)發(fā)生電壓暫降或短時(shí)中斷時(shí),S1需立即斷開,DVR裝置迅速動(dòng)作,由備用狀態(tài)立即轉(zhuǎn)為工作狀態(tài),對(duì)電壓進(jìn)行檢測(cè)補(bǔ)償,有效地抑制電壓暫降,保護(hù)敏感負(fù)荷免受電能擾動(dòng)影響。

        為了最大程度地提高風(fēng)電機(jī)組的利用率,無(wú)論系統(tǒng)處于什么運(yùn)行模式,也無(wú)論風(fēng)速?gòu)?qiáng)弱,風(fēng)電機(jī)組均向蓄電池組輸送電量,以確保蓄電池組的電荷隨時(shí)隨地都能夠快速地處于飽滿狀態(tài)。并網(wǎng)運(yùn)行模式下能量管理系統(tǒng)工作流程如圖5所示。其中,流程框圖中的“結(jié)束”模塊表示配電網(wǎng)中故障已切除,微網(wǎng)中的敏感負(fù)荷電壓保持在額定值且蓄電池組電量均達(dá)到飽和狀態(tài),此時(shí)風(fēng)電機(jī)組不再出力,待S1開關(guān)完全閉合后能量管理系統(tǒng)停止工作。

        圖5 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)能量管理系統(tǒng)工作流程Fig.5 Flow chart of EMS under gird-connected operation mode

        4.2 由并網(wǎng)向孤島切換運(yùn)行

        微網(wǎng)中的分布式電源(Distributed Generation,DG)在與配電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行模式切換的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)瞬間的電壓擾動(dòng)問(wèn)題,雖然擾動(dòng)時(shí)間較短,但降低了微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的供電可靠性?;诖_保本地敏感負(fù)荷的供電安全考慮,需要嘗試?yán)?DVR配合無(wú)縫切換以保證敏感負(fù)荷的不間斷供電,減少微網(wǎng)由并網(wǎng)向孤島切換時(shí)所引起的瞬時(shí)電壓擾動(dòng)問(wèn)題。當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)將要進(jìn)行兩種運(yùn)行模式切換時(shí),無(wú)論外界條件如何,能量管理系統(tǒng)都將閉合S4,蓄電池組處于放電狀態(tài),以確保微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的電能質(zhì)量不受運(yùn)行模式切換所帶來(lái)的瞬時(shí)電壓擾動(dòng)影響。由并網(wǎng)向孤島運(yùn)行模式切換時(shí)能量管理系統(tǒng)工作流程如圖6所示。其中,“結(jié)束”模塊表示微網(wǎng)中的敏感負(fù)荷電壓保持額定值,微網(wǎng)與配電網(wǎng)已進(jìn)行無(wú)縫切換,能量管理系統(tǒng)停止工作。

        圖6 由并網(wǎng)向孤島切換時(shí)能量管理系統(tǒng)工作流程Fig.6 Flow chart of EMS under the switching between grid-connected operation and islanded operation mode

        4.3 孤島運(yùn)行

        當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)電力故障或者微網(wǎng)中的微電源電量充足時(shí),則微網(wǎng)通過(guò)PCC公共連接點(diǎn)與配電網(wǎng)斷開,進(jìn)入孤島運(yùn)行模式,此時(shí)基于風(fēng)電機(jī)組-蓄電池發(fā)電單元的 DVR裝置充當(dāng)微網(wǎng)中的微電源形式運(yùn)行,既可以與微網(wǎng)協(xié)調(diào)給敏感負(fù)荷供電,又可將多余的能量通過(guò)蓄電池進(jìn)行蓄電,能夠更好地確保本文所提出的 DVR在電壓暫降、暫升以及短時(shí)中斷情況下,敏感負(fù)荷正常運(yùn)行,保證了微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的電能質(zhì)量要求。微電源運(yùn)行模式下能量管理系統(tǒng)工作流程如圖7所示。

        5 算例仿真與結(jié)果分析

        為了驗(yàn)證上述系統(tǒng)以及 DVR裝置的可行性,本文基于Matlab/Simulink軟件,建立了圖1所示系統(tǒng)模型,進(jìn)行仿真分析。系統(tǒng)主要參數(shù)見表2。

        圖7 孤島運(yùn)行時(shí)能量管理系統(tǒng)工作流程Fig.7 Flow chart of EMS under islanded operation mode

        表2 系統(tǒng)主要參數(shù)Tab.2 The main parameters of system

        按照上述3種運(yùn)行模式進(jìn)行仿真,結(jié)果分析如下。

        5.1 并網(wǎng)運(yùn)行

        初始階段系統(tǒng)運(yùn)行正常,0.1s時(shí)配電網(wǎng)發(fā)生輕微故障,導(dǎo)致系統(tǒng)電壓暫降為額定值的 0.9,經(jīng)過(guò)0.1s后電壓恢復(fù)。電壓波動(dòng)如圖8所示。

        圖8 原始系統(tǒng)電壓波形Fig.8 Original voltage waveform of system

        圖 9為檢測(cè)到的電壓幅值暫降深度,圖 10為DVR裝置中檢測(cè)模塊產(chǎn)生的補(bǔ)償指令電壓波形,圖11為DVR裝置向系統(tǒng)中輸出的實(shí)際電壓波形,圖12為配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的電壓波形,由此可見 DVR能夠根據(jù)檢測(cè)到的電壓波動(dòng),向系統(tǒng)注入所需的補(bǔ)償電壓,實(shí)現(xiàn)重要負(fù)荷的連續(xù)可靠運(yùn)行。圖13為基于傳統(tǒng)最小能量控制策略和本文采用的最小能量控制策略下 DVR向系統(tǒng)注入的有功功率比較圖。從圖中可以看出,在系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降的情況下,本文所采用的 DVR最小能量補(bǔ)償控制策略在補(bǔ)償負(fù)荷所需電壓時(shí)與系統(tǒng)發(fā)生的有功功率損耗要小于傳統(tǒng)的最小能量補(bǔ)償控制策略。

        圖9 檢測(cè)點(diǎn)電壓波形Fig.9 Voltage waveform of detection points

        圖10 補(bǔ)償指令電壓波形Fig.10 Compensation voltage waveforms

        圖11 DVR輸出電壓波形Fig.11 Output voltage waveforms of DVR

        圖12 補(bǔ)償后微網(wǎng)中負(fù)荷電壓波形Fig.12 Load voltage waveforms after compensation in micro-gird

        圖13 暫降為10%時(shí)采用兩種補(bǔ)償控制策略DVR向系統(tǒng)注入的有功功率比較Fig.13 Comparison of active power injection between two compensation control schemes of DVR when voltage sag is 10%

        5.2 由并網(wǎng)向孤島切換

        0~0.05s,微網(wǎng)并網(wǎng)正常運(yùn)行;0.05s時(shí)微網(wǎng)與配電網(wǎng)進(jìn)行兩種模式切換,微網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)為孤島運(yùn)行模式,持續(xù)時(shí)間為0.05s;0.1s后微網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行模式。圖14、圖15分別為有無(wú)DVR補(bǔ)償裝置的情況下微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的電壓波形,由兩個(gè)電壓波形圖對(duì)比分析可知,DVR裝置能夠有效地跟蹤微網(wǎng)中敏感負(fù)荷電壓的變化,及時(shí)補(bǔ)償微網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行向孤島運(yùn)行切換過(guò)程中負(fù)荷所受到的短時(shí)電能質(zhì)量擾動(dòng)問(wèn)題,避免重要負(fù)荷因運(yùn)行模式切換而帶來(lái)的供電影響。圖16為系統(tǒng)在由并網(wǎng)向孤島運(yùn)行模式切換時(shí)蓄電池組輸出的有功功率。

        圖15 有DVR裝置情況下微網(wǎng)中敏感負(fù)荷電壓波形Fig.15 Load voltage waveforms with DVR in micro-grid

        圖16 蓄電池組輸出的功率Fig.16 Output active power of batteries

        5.3 孤島運(yùn)行

        當(dāng)檢測(cè)到微網(wǎng)中的風(fēng)速?gòu)?qiáng)勁以及蓄電池電量充足時(shí),微網(wǎng)可以工作在孤島模式下,負(fù)荷不需要配電網(wǎng)進(jìn)行供電,僅依靠風(fēng)電-蓄電池發(fā)電單元足以滿足負(fù)荷供電要求。孤島運(yùn)行模式下微網(wǎng)中的敏感負(fù)荷電壓波形如圖 17所示,圖 18為孤島模式下DVR裝置輸出的電壓波形。圖19為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的有功、無(wú)功功率。由此可以看出,風(fēng)電-蓄電池組可以作為微電源提供短期負(fù)荷所需電壓,從而可以減少配電網(wǎng)的投入,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

        圖17 微網(wǎng)中負(fù)荷電壓波形圖Fig.17 Load voltage waveforms in micro-grid

        圖18 孤島模式下DVR輸出電壓Fig.18 Output voltage of DVR under islanded operation mode

        圖19 孤島模式下風(fēng)電機(jī)組輸出的功率Fig.19 Output power of wind turbines inder islanded operation mode

        6 結(jié)論

        (1)基于風(fēng)電機(jī)組-蓄電池發(fā)電單元的DVR模型能有效抑制微網(wǎng)在并網(wǎng)以及由并網(wǎng)向孤島運(yùn)行模式切換過(guò)程中出現(xiàn)的短時(shí)電壓擾動(dòng)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)兩種運(yùn)行模式的無(wú)縫切換,提高對(duì)敏感負(fù)荷的供電可靠性。

        (2)在DVR裝置的逆變器補(bǔ)償控制策略方面,采用一種改進(jìn)的最小能量補(bǔ)償控制策略,該方法物理意義明確,數(shù)學(xué)推導(dǎo)清晰,并且能夠進(jìn)一步減少DVR在工作時(shí)消耗的能量,從而延長(zhǎng)DVR的補(bǔ)償時(shí)間。

        (3)當(dāng)微網(wǎng)處于孤島運(yùn)行模式下,DVR可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)中敏感負(fù)荷的直接供電,減少配電網(wǎng)的電能輸出,提高DVR的利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

        (4)算例仿真結(jié)果驗(yàn)證了該DVR模型的可行性。

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