【干货】微电网动态运行特性仿真分析！-第4页-北极星输配电网

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由图18-图22可知，微电网在第4s时与大电网断开，失去了大电网的支撑，微电网内有功和无功功率在瞬间会出现不平衡。由于控制系统的延迟，系统频率频率在开关动作的瞬间由于有功功率小于负荷需求有一个较明显下降，幅值在50±0.3Hz范围，微型燃气轮机1在控制系统调节下迅速调整有功输出，经振荡后稳定在46kW附近，弥补了大电网的缺额，微电网内部有功供需重新平衡，频率经振荡后恢复到原有水平。母线电压在开关动作的瞬间由于无功功率大于负荷需求有一个较明显上升，幅值在1±0.01pu内，微型燃气轮机1在控制系统调节下迅速调整无功输出，经振荡后稳定在20kVAR附近，微电网内部无功供需重新平衡，电压经振荡后恢复到原有水平。

在主网突然缺失时，光伏电池由于逆变控制环节功率参考值保持不变，有功出力微小下降后很快回复至原有水平，微型燃气轮机2由于容量较大，有功经过先下将再回升的振荡后平稳至孤岛前水平，振荡幅度略高于另两台微电源。风力发电机的有功出力在开关动作时变化非常微小，基本维持孤岛前水平，其有功出力在孤岛运行期间有微小的波动过程，燃气轮机对其进行了弥补。

第10s时，开关闭合，微电网重新与大电网连接，燃气轮机的控制模式变换至P/Q控制，其有功出力迅速下降回复到初始的运行状态，稳定在40kW。光伏电池的有功出力微小波动后迅速平稳。风力发电机有功在开关闭合时有较明显的波动，然后迅速平稳。各微电源的无功也经历了一定振荡，均在大电网支持下迅速回到孤岛运行前的状态。

虽然在脱离电网支持时，微电网出现了较明显的暂态过程，但是恰当的控制模式及微电源自身控制环节的优良性能使得暂态过程的振荡时间和幅值都在合适的范围内，控制系统基本实现了无差调节，系统电压和频率在微电网运行模式切换时均能迅速恢复到稳态设定值。完全能满足微电网运行的要求。

1.4孤岛负荷变化时微电网运行特性仿真分析

本小节接着上一小节微电网孤岛状态继续分析微电网在孤岛情况下负荷变化的运行特性。在第4s微电网进入孤岛运行后，第10s微电网内部负荷减少，第16s负荷恢复。仿真时间为20s。

微电网在第4s时与大电网断开。第10s时，微电网馈线5上丢失5kW阻性负荷，微电网内部有功在负荷变化的瞬间再次出现不平衡。由于控制系统的延迟，系统频率在负荷变化的瞬间由于有功大于负荷需求有一个较明显上升，幅值在50±0.1Hz范围，微型燃气轮机1对于负荷变化做出反应迅速调整有功输出，经振荡后稳定在41kW附近，微电网内部有功供需重新平衡，频率经振荡后恢复到原有水平。微电网内的无功虽然平衡，但是由于实际中难以将有功和无功完全解耦，因此，在有功振荡时，无功功率也有一定的波动，但是在控制系统的作用下迅速恢复平稳，母线电压波动幅值在1±0.005pu内。

在负荷变化时，光伏电池由于逆变控制环节的迅速响应，有功出力微小上升后很快回复至原有水平，微型燃气轮机2由于容量较大，有功经过先上升再下降的振荡后平稳至负荷变化前，振荡幅度略高于另两台微电源。风力发电机的有功出力在负荷变化时波动较小，其有功出力在孤岛运行期间有轻微波动，燃气轮机对其进行了弥补。各微电源的无功也经历了一定振荡。

第16s负荷恢复，微型燃气轮机1恢复了负荷丢失前的状态，其有功出力迅速上升稳定在46kW。光伏电池和风力发电机的有功出力微小波动后迅速平稳。各微电源的无功也经历了一定振荡。控制系统基本实现了无差调节，系统电压和频率在经历负荷波动时均能迅速渡过暂态过程恢复到稳态设定值，显示了微电网控制模式与微电源控制环节的良好动态性能。

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