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并离网平滑切换技术的研究现状综述

时间:2020-04-21 21:30来源:毕业论文
国外研究现状美国于早些年成立的美国CERTS合作组织,一直对微电网技术进行着专门研究。通过借鉴传统的人工手动操作原理,他们开发出一种了基于半导体晶闸管的固态开关[11,12](

国外研究现状美国于早些年成立的美国CERTS合作组织,一直对微电网技术进行着专门研究。通过借鉴传统的人工手动操作原理,他们开发出一种了基于半导体晶闸管的固态开关[11,12](Static Switch)。具体应用时将固态开关安装在公共连接点(PCC)并对微网系统和电网的电压进行自动检测。当系统要求进行并网时,如果此时静态开关检测到上级电网可以正常供电而且电网与微网的电压幅值与相位均相同,那么固态开关将会自动闭合,微网系统离网到并网状态的切换便可完成,在此切换过程中,静态开关与其他设备之间不需要进行通信,展示了其极高的自我控制与管理性能。不足的是,这种切换原理没有考虑到对微网系统电压和频率进行主动调节,这可能导致以下不良后果:①如果微网系统与电网之间存在较大的相角偏差,而两者的频率偏差比较小,这将使微网系统与上级电网进行并网时花费相当长的时间去使二者的相位角达到一致,这不符合运行模式切换的快速性要求;②考虑到微源在频率调节方面可能存在较大的惯性,如果此时微电网系统与上级电网之间的频率有较大的偏差,那么在完成离网转并网运行的切换后,微电网系统在进行暂态调节过程中输出功率可能发生较大的超调现象,严重时可能导致微源出现过流故障并导致系统停机等情况。文献[13]运用传统的准同期并列装置控制思想,提出了多种微源准同期并列控制方法。在微源控制单元中存在有分布式电源控制器(MC),而这些控制器便采用了这些控制方法,使单台微源与上级电网之间可以实现预并列控制。但该方法主片面地研究了单台微源并网的调节,没有考虑同时对多台电压源进行电压和频率调节这种情况,所以该方法对于采用主从控制模式的微网系统更适用。再者,由于PCC开关两端的电压和相位存在一定差值,国外便有学者提出将这两种差值作为输入量,对该输入量进行PI调节计算,就会得到MC的二次调压指令和二次调频指令[14]。此方法与双馈发电机转子侧变流器的并网启动控制策略相似,但二者不同之处在于,前者中PI调节器的输出指令传递到MC须经低速通信。但是,如果微电网系统与电网之间的频率存在较大的偏差,考虑到交流电压的相角同步信号会随时间发生变化,再加上微电网系统固有的通信速度较慢的缺点,这将会对微电网系统进行同步调节造成严重影响,这是该方法的不足。47994

另外,欧盟许多微的网项目均采用微网分层控制结构[15],该结构中存在有微网集中控制系统(MGCC),在离网转并网运行时,它首先对电网的运行状态进行实时监控,包括对微网系统的孤岛检测;在并网瞬间,为实现微电网系统并网的准同期操作,MGCC与MC之间通过进行低速通信使微网系统与上级电网再次同步;最后MGCC会向PCC开关发出指令控制其闭合或断开来实现对微电网系统并网运行或离网运行的控制。以上是利用MGCC完成微电网系统并离网运行模式的平滑切换的基本原理,可以看出,MGCC在并离网切换过程中起主导作用

2)国内研究现状

国内目前主要有两种微网平滑切换控制的研究策略,即对等控制策略和主从控制策略[16]。但众多实验结果及数据表明,大部分微电网系统中的线路阻抗呈阻性,考虑到对等控制策略中要求线路阻抗呈感性,这会使采用下垂控制策略的微电网系统很难达到稳定状态,这将会与预期控制效果存在很大偏差。有学者针对此问题提出一些改进方法,但其理论研究和论证尚未成熟,均处于初期阶段。国内还有学者提出基于储能变流器的控制策略,即通过储能装置实现微电网并离网工作状态的硬切换[17],但此方法仍有不足,仍需要改进。再有,一般情况下光伏、风电等并网逆变器采用常规PQ控制策略,这对它们而言是不便于直接在采用对等控制策略的微电网系统中进行合成的论文网。总之,目前中国乃至国外对基于对等控制策略的微电网系统的研究尚不成熟,许多基于该策略的微电网系统仍停留在实验室研究阶段。因此,主从控制策略在当前国内各微电网示范工程中被广泛采用。 并离网平滑切换技术的研究现状综述:http://www.lwfree.com/yanjiu/lunwen_50311.html

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