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1、微電網(wǎng)運行與控制2014-2015學(xué)年第一學(xué)期8/12/20211微電網(wǎng)運行與控制第一章微電網(wǎng)概述第二章微電網(wǎng)組成元件第三章微電網(wǎng)基本控制方法第四章微電網(wǎng)多代理優(yōu)化控制方法第五章微電網(wǎng)保護8/12/202128/12/20213第二章、微電網(wǎng)組成元件2.1開關(guān)器件2.2分布式電源2.3儲能單元2.4電力電子接口電路8/12/202142.1開關(guān)器件1、開關(guān)分成兩類：斷路器，靜態(tài)開關(guān)斷路器：切除線路或微電源（過流/欠壓保護）靜態(tài)開關(guān)：PCC節(jié)點開關(guān)8/12/202158/12/20216低壓斷路器：低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，簡稱斷路器。它是一種既有
2、手動開關(guān)作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。2.1開關(guān)器件PCC:(pointofcommoncoupling)作用：在故障或擾動時，有能力自動把微電網(wǎng)隔離出來，故障清除后，在自動地重新與主網(wǎng)相連。PCC安裝在用戶低壓母線上。其規(guī)劃設(shè)計非常重要，應(yīng)確保有能力測量靜態(tài)開關(guān)兩側(cè)的電壓和頻率以及通過開關(guān)的電流，通過測量，靜態(tài)開關(guān)可以檢測到電能質(zhì)量問題，以及內(nèi)部和外部故障。當(dāng)同步性標(biāo)準(zhǔn)可以接受時，使微電網(wǎng)和主網(wǎng)聯(lián)接。通常采用固態(tài)繼電器（SolidStateRelay，SSR）固態(tài)電子組件組成的新型無觸點開關(guān)，利用電子組件（如開關(guān)三極管、雙向可控硅等半導(dǎo)體
3、組件）的開關(guān)特性，達(dá)到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的8/12/202172.1開關(guān)器件8/12/202182.1開關(guān)器件固態(tài)開關(guān)第二章、微電網(wǎng)組成元件2.1開關(guān)器件2.2分布式電源2.3儲能單元2.4電力電子接口電路8/12/202192.2分布式電源定義：通常是指發(fā)電功率在幾千瓦至數(shù)百兆瓦（也有的建議限制在30～50兆瓦以下）的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的高效、可靠的發(fā)電單元。種類：光伏發(fā)電；風(fēng)力發(fā)電；微型燃?xì)廨啓C；燃料電池；生物質(zhì)發(fā)電；海洋能發(fā)電；地?zé)岚l(fā)電；小型柴油發(fā)電機；微型水利發(fā)電機8/12/202110風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)8/12/202111
4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成框圖2.2分布式電源8/12/202112風(fēng)力發(fā)電剖面圖2.2分布式電源風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電種類：根據(jù)風(fēng)輪機分類:(1)水平軸風(fēng)力發(fā)電機組(2)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機組根據(jù)發(fā)電機分類:(1)異步型鼠籠異步發(fā)電機(逐步淘汰)雙饋異步發(fā)電機(2)同步型電勵磁同步發(fā)電機(逐步淘汰)永磁同步發(fā)電機根據(jù)傳動機構(gòu)分類:(1)齒輪箱升速型（連接低速風(fēng)輪機和高速發(fā)動機）(2)直驅(qū)型8/12/2021132.2分布式電源8/12/2021148/12/202115雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(DoublyFedInductionGenerator,DFIG)8/12/202116雙饋
5、異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)雙饋異步發(fā)電機是一種繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機功率等級通常在幾百千瓦至幾兆瓦之間定子只能將風(fēng)力機功率傳輸給電網(wǎng)，流動是單向的轉(zhuǎn)子回路中，功率流動是雙向的轉(zhuǎn)子傳送的最大功率大約為定子額定功率的30%8/12/202117雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)8/12/202118雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行狀態(tài)：亞同步運行：nn1,轉(zhuǎn)差頻率f2為負(fù)，轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反8/12/202120雙饋異步風(fēng)力發(fā)電
6、系統(tǒng)雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)8/12/2021218/12/202122雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)風(fēng)力機輸出功率特性8/12/202123通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差評率來控制雙饋異步發(fā)電機轉(zhuǎn)速，采用最大功率點跟蹤控制算法來獲得最大風(fēng)能8/12/202124VSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行區(qū)域并網(wǎng)控制區(qū)域風(fēng)力機變漿矩運行，控制機組轉(zhuǎn)速，同時對發(fā)電機進行并網(wǎng)控制轉(zhuǎn)速控制最大風(fēng)能追蹤區(qū)域風(fēng)力機定漿矩運行控制機組轉(zhuǎn)速以追蹤最大風(fēng)能，風(fēng)能系數(shù)保持為最佳值,恒定，轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)速限制區(qū)域轉(zhuǎn)速控制風(fēng)力機變漿矩運行，控制機組轉(zhuǎn)速為最高轉(zhuǎn)速，防止轉(zhuǎn)速越限。風(fēng)力機變漿矩運行，控制機組功率為最大功率，防止功率越限。功率控
7、制功率限制區(qū)域8/12/202125DFIG的磁場定向控制策略永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)permanent?magnet?synchronous?generator8/12/202126永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)8/12/202127永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)永磁發(fā)電機具有最高的運行效率；永磁發(fā)電機的勵磁不可調(diào)，導(dǎo)致其感應(yīng)電動勢隨轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化。采用可控PWM整流或不控整流后接DC/DC變換，可維持直流母線電壓基本恒定，同時可控制發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩以調(diào)節(jié)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；在電網(wǎng)側(cè)采用PWM逆變器輸出恒定頻率和電壓的三相交流電，對電網(wǎng)波動的適應(yīng)性好；永磁發(fā)電機和全容量全控變流器成本高；永磁發(fā)
8、電機存
