陳安偉

(國網(wǎng)浙江省電力有限公司, 浙江省杭州市 310007)

0 引言

近年來,隨著微電網(wǎng)技術的發(fā)展,同時擁有交流特性和直流特性的交直流混合微電網(wǎng)引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注[1-2]。相較于交流微電網(wǎng),交直流混合微電網(wǎng)能夠直接接入LED燈、電動汽車等直流型負荷[3],各類分布式電源和儲能單元均能通過直流母線直接向直流負荷供電;相較于直流微電網(wǎng),交直流混合微電網(wǎng)能夠最大程度利用現(xiàn)有電網(wǎng)的線路結構,降低系統(tǒng)改造的投資成本[4]。因此,混合微電網(wǎng)系統(tǒng)充分考慮了分布式電源的輸出特性與負荷的供電需求,具有較高的經(jīng)濟性和可靠性,被認為是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ奈㈦娋W(wǎng)供電形式[5]。

目前,針對交直流混合微電網(wǎng)的研究主要包括拓撲結構、運行機理、控制策略和故障保護等方面[6-8],其中多變流器設備間的協(xié)調(diào)控制與模式切換技術是微電網(wǎng)穩(wěn)定運行的關鍵。文獻[9]針對孤島運行的交直流混合微電網(wǎng),提出一種分層協(xié)調(diào)控制策略,提高了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和靈活性。文獻[10]將儲能單元的剩余充放電功率與電網(wǎng)分時電價相結合,在不依賴通信的條件下實現(xiàn)了微電網(wǎng)系統(tǒng)的分布式自治運行。文獻[11-12]根據(jù)交直流系統(tǒng)兩側的下垂特性,利用標幺化思想將交流側下垂和直流側下垂統(tǒng)一起來,進而控制接口變流器的功率傳輸,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的均流控制。文獻[13]基于本地多代理系統(tǒng),通過并網(wǎng)開關Agent與逆變器Agent間的協(xié)調(diào)配合,保證了微電網(wǎng)系統(tǒng)在并離網(wǎng)模式間的平滑切換。

隨著微電網(wǎng)技術的不斷成熟,其多種研究成果已逐漸在示范工程中得到應用和展示。例如鹿西島兆瓦級微電網(wǎng)工程[14]實現(xiàn)了國內(nèi)10 kV電壓等級運行模式的無縫切換,寧波交直流微電網(wǎng)工程[15]從電壓等級、母線結構和多機協(xié)調(diào)控制等方面展開了對混合微電網(wǎng)系統(tǒng)的應用嘗試,希臘基斯諾斯島微電網(wǎng)工程[16]對比測試了集中式與分布式兩種控制架構的運行特性。

縱觀現(xiàn)有研究成果,有關協(xié)調(diào)控制與模式切換策略的研究應用主要是針對單母線結構的微電網(wǎng)系統(tǒng)。若公共母線處發(fā)生故障,整個系統(tǒng)可能都無法正常運行。隨著微電網(wǎng)容量和規(guī)模的不斷擴大,為了提高供電可靠性,便于各類分布式電源靈活多樣接入,交直流混合微電網(wǎng)可以采用多母線結構[3],即系統(tǒng)中存在多條交流母線和多條直流母線。此時,系統(tǒng)的控制策略不僅要考慮同一母線上多變流器之間的協(xié)調(diào)配合,更需要考慮不同母線之間的功率分配,同時還包括系統(tǒng)拓撲結構發(fā)生變化時的運行模式切換等問題,微電網(wǎng)整體的控制邏輯和實現(xiàn)流程將更為復雜。

為此,本文以國家863計劃示范工程“交直流混聯(lián)微電網(wǎng)上虞示范站”為背景,根據(jù)實際系統(tǒng)多交流/直流母線的拓撲結構,提出了相應的協(xié)調(diào)控制與模式切換策略,具體包括4種交直流微電網(wǎng)典型運行模式以及12種模式切換策略。該策略基于下垂控制,在任何模式下無須改變底層變流器的控制結構;通過二次調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)多機均流、電壓頻率恢復和運行模式無縫切換。示范工程實際運行結果驗證了所提控制策略的有效性。

1 示范工程介紹

交直流混聯(lián)微電網(wǎng)上虞示范站是國家863計劃“高密度分布式能源接入交直流混合微電網(wǎng)關鍵技術”項目的配套示范工程。工程所在地位于浙江省紹興市上虞經(jīng)濟開發(fā)區(qū)——浙江世紀華通車業(yè)股份有限公司廠區(qū)內(nèi)。廠內(nèi)原有光伏裝機容量2.35 MW,經(jīng)逆變升壓后,通過10 kV配電線路向廠區(qū)負荷供電。世紀華通公司主要從事汽車塑料配件的生產(chǎn)與加工工作,廠內(nèi)負荷以注塑機和LED照明燈等直流型負荷為主,因此具有良好的改造條件。

通過示范工程建設,廠內(nèi)負荷將直接利用分布式電源產(chǎn)生的清潔能源,減少了電能轉(zhuǎn)化的中間環(huán)節(jié),提高了能源利用效率,有利于促進高比例分布式電源就地消納;同時借助微電網(wǎng)運行控制策略,實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定高效運行,在外電網(wǎng)發(fā)生故障時保證重要負荷的供電安全。

1.1 系統(tǒng)結構

結合現(xiàn)場光伏、負荷特性,該交直流混合微電網(wǎng)示范工程拓撲結構設計如圖1所示。整個微電網(wǎng)采用多交流/直流母線混聯(lián)結構：交流側分為Ⅰ和Ⅱ兩段母線,額定電壓10 kV,通過交流母分開關KG1連接;直流側同樣分為Ⅰ和Ⅱ兩段母線,額定電壓560 V,通過直流斷路器KG2連接。交直流系統(tǒng)間通過并聯(lián)的3臺250 kW潮流控制器(power flow controller,PFC)和1臺250 kW電力電子變壓器(power electronic transformer,PET)實現(xiàn)功率交換。

示范工程設計改造了10臺50 kW注塑機和50 kW LED燈作為直流側負荷,此外還新建了4臺60 kW電動汽車充電樁;系統(tǒng)中接入的交流側負荷主要為站用負荷以及廠內(nèi)原有部分交流負荷?；旌衔㈦娋W(wǎng)中的分布式電源滲透率較高,且以原有的光伏電源為主,其中850 kW分散接入兩段直流母線,與直流負荷容量大致相當,最大程度實現(xiàn)就地消納,剩余1 500 kW接入交流母線;直流母線Ⅱ段配置有2臺5 kW風機和1套250 kW/1 MW·h鉛炭電池儲能系統(tǒng),保證重要負荷(直流負荷2)的供電安全。

圖1 交直流混合微電網(wǎng)示范工程拓撲結構Fig. 1 Topology of hybrid AC/DC microgrid demonstration project

1.2 變流器控制

由圖1可得,該交直流混合微電網(wǎng)中,各類分布式電源和儲能均通過相應的DC/DC或者DC/AC變流器接入母線。這些并聯(lián)的電力電子設備需要通過相互協(xié)調(diào)和控制確保微電網(wǎng)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。通常微電網(wǎng)中的變流器根據(jù)其控制目標可以分為兩大類：電壓控制型和功率控制型。由于示范工程中接入的注塑機負荷為沖擊性負荷,且分布式電源的滲透率較高,混合微電網(wǎng)基于下垂控制,設計了多電壓型變流器并聯(lián)的控制策略,在最大限度利用可再生能源的同時,提高系統(tǒng)抗沖擊能力,確保母線電壓穩(wěn)定。各變流器設備的具體控制策略如下。

1.2.1潮流控制器

潮流控制器是實現(xiàn)交直流母線間功率交換的重要紐帶,通過控制混合微電網(wǎng)內(nèi)部能量流動實現(xiàn)交直流系統(tǒng)相互支撐,其交流側通過270 V/10 kV隔離變壓器接入交流母線,直流側直接接入560 V直流母線。根據(jù)系統(tǒng)設計方案,潮流控制器擁有兩種控制結構：直流電壓下垂控制和虛擬同步機控制。

直流電壓下垂控制可以在不基于通信的情況下實現(xiàn)多臺變流器設備共同維持直流母線電壓,其控制結構如圖2所示,其中PI控制表示比例—積分控制，PWM表示脈寬調(diào)制。

(1)

式中：V0為空載電壓,取直流電壓額定值560 V;k為下垂系數(shù),取0.04;PPFCi為第i臺潮流控制器輸出功率。

由式(1)可得,潮流控制器直流側電壓會隨著輸出功率的增加而降低,使直流母線電壓偏離額定值。為此,在式(1)中增加一個修正項：下垂電壓偏移指令ΔVPFCi,其數(shù)值由上層微電網(wǎng)中央控制器(microgrid central controller,MGCC)根據(jù)協(xié)調(diào)控制策略給定,主要用于解決傳統(tǒng)下垂控制導致的電壓偏差和多機均流等問題。

圖2 潮流控制器直流電壓下垂控制Fig.2 DC voltage droop control for power flow controller

圖3 潮流控制器虛擬同步機控制Fig.3 Virtual synchronous generator control for power flow controller

示范工程中,1號、2號潮流控制器采用直流電壓下垂控制,提高直流母線Ⅰ段的電壓穩(wěn)定性;3號潮流控制器采用虛擬同步機控制,在外部電網(wǎng)失電時,為交流母線Ⅱ段提供電壓頻率支撐。

1.2.2電力電子變壓器

圖4 電力電子變壓器定功率控制Fig.4 Constant power control of power electronic transformer

1.2.3儲能變流器

(2)

式中：PESS為儲能變流器輸出功率;ΔVESS為修正項,即下垂電壓偏移指令,其數(shù)值由MGCC給定,用于解決下垂控制電壓偏差和多機均流等問題。

圖5 儲能變流器直流電壓下垂控制Fig.5 DC voltage droop control for energy storage converter

1.2.4光伏變流器

光伏變流器主要用于將光伏板產(chǎn)生的清潔電能傳遞到微電網(wǎng)中。為了最大程度利用可再生能源,同時兼顧系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求,設計光伏變流器控制策略為可限功率運行的最大功率點跟蹤(maximum power point tracking,MPPT)控制(特指直流側光伏),具體控制結構如圖6所示。圖中,下標i表示第i臺(i=1,2,3,4)光伏變流器器,VPVi為光伏輸入電壓,IPVi為光伏輸入電流。正常運行時,光伏變流器MPPT運行;在某些極端情況下,為了保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,MGCC會下發(fā)限功率指令,將光伏功率限制在PPVi,limit。

圖6 光伏變流器控制結構Fig.6 Control structure of photovoltaic converter

2 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制與模式切換策略

由變流器控制策略可知,該微電網(wǎng)系統(tǒng)各母線上的調(diào)壓設備如表1所示。3號潮流控制器能在交流母線分段運行時,為交流母線Ⅱ段提供電壓和頻率支撐;1號、2號潮流控制器和儲能變流器能在直流斷路器KG2閉合時,共同調(diào)節(jié)直流母線電壓,在KG2斷開時,維持各自所在母線處電壓。

表1 交直流微電網(wǎng)調(diào)壓設備Table 1 Voltage regulators in hybrid AC/DC microgrid

變流器就地控制策略在一定程度上滿足了系統(tǒng)的基本運行需求。然而,單純的直流下垂控制會導致母線電壓偏離額定值,且多臺電壓源型設備之間的出力受采樣誤差或者線路阻抗等影響,無法按照其容量進行合理分配,可能存在環(huán)流,降低設備的利用效率。此外,交直流系統(tǒng)間的交換功率需要根據(jù)實際工況進行調(diào)節(jié),以更好地實現(xiàn)相互支撐;聯(lián)絡開關KG1和KG2狀態(tài)變位引起系統(tǒng)拓撲結構變化時,各變流器的運行狀態(tài)也需要進行相應調(diào)整。

為此,本文在變流器就地控制的基礎上,提出了一種適用于多母線結構交直流混合微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制與模式切換策略。該策略基于MGCC(量測列表詳見附錄A表A1),通過二次調(diào)節(jié)實現(xiàn)電壓頻率恢復控制、多機均流控制、儲能荷電狀態(tài)(state of charge,SOC)調(diào)節(jié)、運行模式無縫切換等功能。具體說明如下。

2.1 二次調(diào)節(jié)原理

虛擬同步機控制二次調(diào)節(jié)：微電網(wǎng)中,3號潮流控制器采用虛擬同步機控制結構,二次調(diào)節(jié)的目的是在交流Ⅱ段母線離網(wǎng)運行時恢復其電壓頻率,具體控制結構如圖7所示。Δω3是將額定頻率ω0(ω0=50 Hz)與實際頻率ω相比較,經(jīng)過PI控制而得;ΔU3是將額定電壓U0(U0=10 kV)與實際母線電壓Uac，bus2相比較,經(jīng)過PI控制而得。二次調(diào)節(jié)利用無差控制可以逐漸將交流Ⅱ段母線電壓頻率恢復至額定值。

圖7 MGCC二次調(diào)節(jié)控制結構Fig.7 Control structure for secondary regulation of MGCC

光伏限功率控制：由圖7易得,光伏功率限值PPVi,limit在V0附近等于其額定功率PPVi,rated,以最大化利用清潔能源;當光伏端口電壓Vdc,PVi超過V1時,為了防止系統(tǒng)過電壓,PPVi,limit會在V1～V2電壓區(qū)間內(nèi)線性降低,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。PPVi,limit計算方法如式(3)所示。

(3)

2.2 微電網(wǎng)典型運行模式

由圖1可得,該微電網(wǎng)采用多交/直流母線混聯(lián)結構,母線之間的聯(lián)絡開關KG1和KG2保證了系統(tǒng)的靈活多樣運行(從系統(tǒng)投資成本和保障重要負荷供電需求角度,本文暫不考慮PCC開關斷開的情景)：正常情況下,KG1和KG2閉合,整個系統(tǒng)處于并網(wǎng)狀態(tài);在微電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)生故障或需要檢修時,可以通過分斷KG1或KG2,改變系統(tǒng)運行模式,實現(xiàn)非停電區(qū)域正常供電;當外電網(wǎng)停電時,右側子系統(tǒng)能夠依靠分布式電源和儲能實現(xiàn)部分交直流網(wǎng)絡獨立穩(wěn)定運行,為重要負荷提供短時電力保障。根據(jù)兩個開關通斷狀態(tài),設計微電網(wǎng)4種典型運行模式為：并網(wǎng)模式、交流分段模式、直流分段模式、孤島模式。下面將針對每一種運行模式,詳細介紹本文所提的協(xié)調(diào)控制策略。

2.2.1并網(wǎng)模式

當KG1和KG2均閉合時,微電網(wǎng)處于并網(wǎng)模式。該模式下,協(xié)調(diào)控制策略主要實現(xiàn)直流電壓恢復、交直流潮流均分和儲能SOC控制等功能,具體如下。

1)直流電壓恢復：向1號、2號潮流控制器和儲能下發(fā)直流電壓偏差調(diào)節(jié)指令ΔVV-PFC1,ΔVV-PFC2,ΔVV-ESS,將直流母線電壓恢復到560 V。

2.2.2交流分段模式

當KG1斷開、KG2閉合時,微電網(wǎng)處于交流分段模式。該模式下,由直流側支撐交流母線Ⅱ段,協(xié)調(diào)控制策略主要實現(xiàn)直流電壓恢復、交流電壓穩(wěn)定、多機均流控制等功能,具體設計如下。

1)直流電壓恢復：向1號、2號潮流控制器和儲能下發(fā)直流電壓偏差調(diào)節(jié)指令ΔVV-PFC1,ΔVV-PFC2,ΔVV-ESS,將直流母線電壓恢復到560 V。

2)交流電壓穩(wěn)定控制：向3號潮流控制器下發(fā)交流電壓、頻率偏移指令ΔU3和Δω3,將交流母線Ⅱ段電壓恢復至10 kV、頻率恢復至50 Hz。

2.2.3直流分段模式

當KG1閉合、KG2斷開時,微電網(wǎng)處于直流分段模式。該模式下,由交流側向直流側提供支撐,協(xié)調(diào)控制策略主要實現(xiàn)直流電壓恢復、多機均流和儲能SOC控制等功能,具體設計如下。

1)直流電壓恢復：向1號、2號潮流控制器下發(fā)直流電壓偏差調(diào)節(jié)指令ΔVV-PFC1和ΔVV-PFC2,將直流母線Ⅰ段電壓恢復到560 V;向儲能下發(fā)直流電壓偏差調(diào)節(jié)指令ΔVV-ESS,將直流母線Ⅱ段電壓恢復到560 V。

2.2.4孤島模式

當KG1和KG2均斷開時,微電網(wǎng)處于孤島模式。該模式下,交直流系統(tǒng)相互支撐,協(xié)調(diào)控制策略主要實現(xiàn)直流電壓恢復、交流電壓穩(wěn)定、多機均流、光伏限功率控制等功能,具體設計如下。

1)直流電壓恢復：向1號、2號潮流控制器下發(fā)直流電壓偏差調(diào)節(jié)指令ΔVV-PFC1和ΔVV-PFC2,將直流母線Ⅰ段電壓恢復到560 V;向儲能下發(fā)直流電壓偏差調(diào)節(jié)指令ΔVV-ESS,將直流母線Ⅱ段電壓恢復到560 V。

2)交流電壓穩(wěn)定控制：向3號潮流控制器下發(fā)交流電壓、頻率偏移指令ΔU3和Δω3,將交流母線Ⅱ段電壓恢復至10 kV、頻率恢復至50Hz。

4)光伏限功率控制：當儲能SOC大于80%時,線性調(diào)節(jié)3號、4號光伏有功功率限值,防止SOC過高。

4種典型運行模式下,各設備均流控制功率設定值如表2所示。

表2 不同運行模式下均流控制功率設定Table 2 Power sharing reference under different operation modes

2.3 模式切換策略

當微電網(wǎng)中發(fā)生故障或者安排檢修時,系統(tǒng)需要及時調(diào)整其運行模式。根據(jù)聯(lián)絡開關KG1和KG2的變位原因,微電網(wǎng)模式切換可以分為計劃性和非計劃性2類。其中,非計劃性模式切換是指由于保護動作等原因?qū)е侣?lián)絡開關斷開的過程,對于此類切換,模式切換策略只能通過檢測開關狀態(tài),進而識別新的運行模式,并將系統(tǒng)重新恢復穩(wěn)定,無法實現(xiàn)無縫切換;計劃性模式切換是指通過上層MGCC控制,在模式切換前主動對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行預調(diào)整,消除開關變位時的功率沖擊,從而實現(xiàn)模式的平滑過渡。

本文針對微電網(wǎng)4種典型運行模式,設計了4種非計劃性模式切換和8種計劃性模式切換策略,如圖8所示。由圖可得,12種模式切換策略按照對開關狀態(tài)的操作可以簡化為5類：交流離網(wǎng)、交流同期、直流分段、直流調(diào)壓和非計劃分斷。

具體邏輯如下。

1)交流離網(wǎng)(操作①和操作⑥)：同步調(diào)節(jié)3號潮流控制器和電力電子變壓器的輸出功率,以逐漸減少KG1上的交換功率,最后斷開KG1。

圖8 模式切換策略邏輯Fig.8 Logic of mode switching strategy

2)交流同期(操作③和操作⑧)：利用3號潮流控制器實現(xiàn)交流母線Ⅱ段和Ⅰ段同期控制,最后閉合KG1。

3)直流分段(操作②和操作⑤)：操作②和操作⑤的實現(xiàn)過程略有不同。操作②是通過調(diào)節(jié)儲能功率以逐步減少流過KG2的功率,最后斷開KG2;操作⑤則是利用3號潮流控制器和電力電子變壓器吸收KG2上的功率,最后實現(xiàn)KG2分斷。

4)直流調(diào)壓(操作④和操作⑦)：調(diào)節(jié)儲能端口電壓,使直流母線Ⅱ段與Ⅰ段電壓相同,最后閉合KG2。

易得,基于下垂控制的微電網(wǎng),在模式切換過程中主要進行電壓調(diào)節(jié)、功率分配和交流同期等操作,無須改變底層變流器的控制結構,使得模式切換較為便捷,也極大地提高了系統(tǒng)運行的可靠性。

3 現(xiàn)場實例驗證

為了驗證本文所提微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制與模式切換策略的有效性,基于示范工程現(xiàn)場實際工況,分別對計劃性和非計劃性模式切換過程進行了測試。

操作①測試：圖9為示范工程從并網(wǎng)模式切換到交流分段模式時,各支路電壓電流波形(本文以1號光伏輸出電流代表系統(tǒng)中所有光伏功率的波動情況)。由圖易得,模式切換前t1時刻,系統(tǒng)處于并網(wǎng)模式,1號光伏出力約為73.4 kW,1,2,3號潮流控制器和電力電子變壓器4臺設備交換功率分別為-93.4,-91.6,-91.4,-92.7 kW,均流效果較好;儲能SOC為65.2%,根據(jù)控制策略設定,此時儲能功率維持在0 kW左右。模式切換開始后,MGCC迅速調(diào)節(jié)為1號、2號潮流控制器和儲能均流,3號潮流控制器和電力電子變壓器兩者均流,且通過逐步調(diào)整兩者功率使得流過KG1上的功率接近于0 kW。KG1斷開時,系統(tǒng)幾乎沒有功率沖擊。整個模式切換過程中,直流母線電壓始終維持在560 V左右。待到t2時刻,系統(tǒng)重新恢復穩(wěn)定,3號潮流控制器和電力電子變壓器功率分別為-32.8 kW和-31.9 kW,1號、2號潮流控制器和儲能功率分別為-115.7,-115.2,-114.5 kW,證明了本文所提策略的有效性。

圖9 模式切換操作①測試Fig.9 Test of mode switching operation ①

操作②測試：圖10為示范工程從交流分段模式切換到孤島模式時,各支路電壓電流波形。由圖易得,模式切換前,1號、2號潮流控制器和儲能三者均流,交換功率分別為-110.4,-110.0,-110.9 kW;3號潮流控制器和電力電子變壓器均流,功率分別為-32.5 kW和-32.8 kW。模式切換開始后,MGCC逐步調(diào)節(jié)儲能功率,使得流過KG2上的功率接近于0 kW,調(diào)節(jié)過程中1號、2號潮流控制器始終保持均流。KG2斷開時,系統(tǒng)幾乎沒有功率沖擊,直流母線電壓維持在560 V左右。此時,右側子系統(tǒng)孤島運行,利用儲能平抑功率波動。

圖10 模式切換操作②測試Fig.10 Test of mode switching operation ②

操作③測試：圖11為示范工程從孤島模式切換到直流分段模式時,各支路電壓電流波形。由圖易得,模式切換前,1號、2號潮流控制器交換功率為-88.4 kW和-87.8 kW,3號潮流控制器和電力電子變壓器交換功率為-33.4 kW和-32.6 kW,分別兩兩均流。模式切換開始后,3號潮流控制器迅速完成交流Ⅱ段母線同期控制,KG1閉合對系統(tǒng)沖擊較小。隨后,在MGCC的策略控制下,逐步調(diào)節(jié)3號潮流控制器和電力電子變壓器均流功率,將儲能調(diào)節(jié)至功率浮充狀態(tài)(0 kW)。

操作④測試：圖12為示范工程從直流分段模式切換到并網(wǎng)模式時,各支路電壓電流波形。由圖易得,在儲能完成直流調(diào)壓后,KG2閉合時,直流母線電壓幾乎沒有波動,系統(tǒng)功率變換較為平穩(wěn)。隨后,在MGCC的調(diào)節(jié)下,1,2,3號潮流控制器和電力電子變壓器實現(xiàn)4臺均流(功率分別為-111.9,-110.4,-111.5,-112.8 kW),儲能功率始終維持在0 kW附近(SOC為65.9%)。受天氣因素影響,模式切換過程中光伏出力出現(xiàn)波動,從t3時刻的91.8 kW突變?yōu)閠4時刻的76.1 kW。此時作為電壓源型控制設備,1號、2號潮流控制器和儲能在參與均流調(diào)節(jié)的同時,能自動彌補系統(tǒng)功率缺額,維持直流母線電壓穩(wěn)定。

圖12 模式切換操作④測試Fig.12 Test of mode switching operation ④

受文章篇幅限制,操作⑤至操作⑨測試波形詳見附錄A圖A1至圖A5。

4 結語

本文以國家863計劃示范工程“交直流混聯(lián)微電網(wǎng)上虞示范站”為背景,提出了一種適用于多母線結構的交直流混合微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制與模式切換策略。根據(jù)系統(tǒng)拓撲結構,該策略設計了4種微電網(wǎng)典型運行模式和相應的12種模式切換流程。策略基于下垂控制,在任何情況下無須改變底層變流器的控制結構;通過上層MGCC的二次調(diào)節(jié)實現(xiàn)多機均流、電壓頻率恢復和儲能SOC控制等功能,能夠保證交直流系統(tǒng)功率相互支撐和運行模式平滑切換,有利于提高微電網(wǎng)供電可靠性。最后,示范工程實際運行結果驗證了該策略的有效性,對未來其他微電網(wǎng)工程的設計和調(diào)試具有一定借鑒意義。

附錄見本刊網(wǎng)絡版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。

陳安偉 (1966—),男,博士,教授級高級工程師,主要研究方向：電力系統(tǒng)穩(wěn)定及微電網(wǎng)。E-mail： chen_anwei@zj.sgcc.com.cn