【干货】微电网动态运行特性仿真分析！-第3页-北极星输配电网

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观察风速变化与风机出力曲线，风力发电机经第1s控制模式变换后，有功输出和无功输出都受风速变化影响，风速增大时有功输出增多，风机吸收的无功也增多，风速减小时，有功输出减小，风机吸收的无功也减少。因此有功输出在20kW上下随着风速变化而波动，无功补偿不足以将输出无功始终维持在0，因此风机输出无功在0上下波动。大电网与微电网间的功率交换由于风速变化的影响也时刻变化。由于异步风力发电机自身的控制系统性能较好，风机机端输出功率变化相较于风速变化要平滑得多。由于大电网的支持，微电网母线电压虽然受到了风机馈线电压的影响，仍然较为平稳。微电网系统频率虽然受到风机输出馈线频率的影响，但其波动范围为50±0.02Hz能够满足联网运行要求。

随机噪声风对微电网的运行影响远比光照强度变化要大。对于系统频率和有效值均有影响，但由于由大电网的支持，维持在允许范围内。且其余各微电源由于大电网的支持，对风速变化并不敏感，均正常运行。

微型燃气轮机1输出有功经初期小幅波动后稳定在40kW左右，无功25kVAR。微型燃气轮机2输出有功经初期小幅波动后稳定在30kW，无功15kVAR。光伏电池输出有功为16kW，无功恒定为0。风力发电机经第一秒控制模式变换后，有功输出和无功输出都受风速变化影响，风速增大时有功输出增多，风机吸收的无功也增多，风速减小时，有功输出减小，风机吸收的无功也减少。因此有功输出在20kW上下随着风速变化而波动，无功补偿不足以将其维持在0，因此无功在0上下波动，稳定在20kW，无功维持在0kVAR。电网于微电网间的功率交换由于风速变化的影响也时刻变化。

1.2.3联网风机切除时微电网运行特性仿真分析

当风速变化波动较快时，微电网可以将风机切除，来得到较高水平的电网电压和频率质量。本小节在第5s时候将风机切除。

在第5s风机切除以后，电网频率和电压的波动即刻消失，电压质量恢复了较高水平立刻。微电网有功功率的缺额由大电网来弥补，大电网向微电网提供26kW的有功，无功输出基本不变。由于大电网的存在，其余3个微电源在P/Q控制模式下输出功率恒定，不受风机切除的影响。微电源的缺失不会对电网内部造成较明显的波动，暂态过程比较平稳。

1.3运行模式转换时微电网运行特性仿真分析

微电网联网运行时如果主网出现故障，为了保护微型电网内部负荷的稳定运行，有必要断开微型电网和主电网之间的开关，微电网需要脱离大电网进入孤岛运行。

在微电网孤岛运行期间，没有了大电网为其提供频率和电压的支撑，需要微电网内部有1台容量较大，响应速度较快的微电源为整个微电网提供电压频率支撑，即第2章提到的基于微电源U/f控制的主从微电网控制方法SMO，在微电网并网时，所有微电源采用恒P/Q控制策略，一旦主网故障微电网进入孤岛运行，其中一个微电源将切换为U/f控制策略，向微电网提供参考电压和频率，而其他微电源保持恒P/Q控制运行不参与电压和频率调整。传统大电网中，多数以同步发电机为电网电压和频率的支撑。本文建立的微电网模型中有2台微型燃气轮机均以永磁同步发电机作为原动机。微电网孤岛运行时，微型燃气轮机1将立刻转换到U/f控制模式，为微电网提供电压和频率支撑。由于微电网孤岛运行之前，从大电网吸收一定量的有功功率，且向大电网输出一定量的无功功率，因此，进入孤岛运行后，微型燃气轮机1需要提高有功出力弥补大电网缺额，并且降低无功出力适应负荷需求。微电网在第4s进入孤岛运行，第10s恢复并网状态。仿真时间为15s。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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