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单相-三相混合微电网结构及其能量协调控制方法

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-08-29 09:34    点击量:

    随着太阳能、风能等分布式电源在电网中所占比重越来越大,微电网作为接纳分布式电源的一种有效手段,逐步引起了社会的广泛关注.微电网主要由分布式电源、储能系统、负载、变流器等构成,可以并网运行也可以孤岛运行.

单相-三相混合微电网结构及其能量协调控制方法
    分布式电源通过微电网集成后再供电可以显着提高供电可靠性和电能质量,还可以为用户创造一定的经济效益.

    此外,随着"太阳能屋顶计划"的逐步实施,微电网中出现了大量的单相微源和单相负载,使得微电网成为一个单相-三相混合的复杂供电系统,再加上分布式电源输出功率的间歇性和负荷的多变性,电压波动和三相功率不平衡问题日趋严重,因此,单相-三相混合微电网的能量协调控制是一个亟待解决的关键技术.

    论文所解决的问题及意义论文提到的具有功率协调能力的单相-三相混合微电网结构如图1所示,主要由PSU、ESU以及单、三相微电网组成,通过断路器和变压器连接到大电网,可并网运行也可孤岛运行,其中PSU是由三组单相变换器星型连接而成,ESU是由多个双向直流变换器并联而成.

    单相-三相混合微电网结构论文针对PSU提出了基于下垂控制的能量协调控制方法,如图2所示,在三相功率不平衡时,协调混合微电网各相进行功率交换,从而抑制三相功率不平衡;在分布式电源出力或者负荷发生突变时,可快速提供有功和无功支撑,从而抑制混合微电网的电压波动.通过ESU稳定PSU直流侧的母线电压,实现对混合微电网能量波动的缓冲.

    基于下垂控制的PSU能量协调控制结构图图2  基于下垂控制的PSU能量协调控制结构图3论文重点内容论文分析和探讨了以下三方面问题:(1) 单相-三相混合微电网结构及其功率协调机理;(2) 基于下垂控制的PSU能量协调控制方法;(3) ESU的能量协调控制方法.

    4结论本文提出了一种单相-三相混合微电网结构及其能量协调控制方法,得到如下结论:

    1)提出的单相-三相混合微电网结构实现了对混合微电网的能量协调控制,提高了混合微电网的供电电能质量.

    2)提出的基于下垂控制的PSU能量协调控制方法可协调混合微电网各相进行功率交换,并且对其提供有功和无功支撑,实现了对混合微电网三相功率不平衡和电压波动的有效抑制.

    3)提出的ESU能量协调控制方法可对混合微电网的能量波动进行缓冲,确保了PSU直流侧母线电压的稳定.

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