微电网主从控制
微电网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置组成的小型发配电系统。它是一个实现自我控制、保护和管理的自制系统。
根据微电网母线的特征,可将微电网划分三种结构形式,分别为直流微电网结构、交流微电网结构和交直流混合微电网结构形式。
( 1 )直流微电网
(2)交流微电网
(3)交直流混合微网
微电网运行分为并网运行和孤岛运行两种模式,同时微电网出现故障时有停止运行状态
①微电网在并网运行时,通过孤岛控制转换到孤岛运行状态,也可以通过停运控制切换到停运状态;②微电网在孤岛运行时,通过并网控制转换到并网运行状态,也可以通过停运控制切换到停运状态;③微电网在停运状态时,通过孤岛控制转换到孤岛运行状态,也可以通过并网控制切换到并网状态。
并网运行是指微电网系统与电网相连,有能量传输。当微电源输出功率不能满足负荷功率时,由电网提供电能,保证所有负荷供电;当微电源输出功率过剩时,多余电能向电网传输。孤岛运行是指微电网独立运行,不与电网连接,没有能量交换。微电网输出功率不能满足所有负荷时,由储能装置供电,必要时切除一般负荷。
微电网控制模式划分为主从控制模式、对等控制模式和分层控制模式
DG:单独的发电单元,对重要负荷发电。
PQ控制即为恒功率控制,电压和频率由电网给定,通过控制电流进而控制输出的功率为给定值,所以本质上来说,PQ控制是一种电流控制;
VF控制是一种常用的电压频率控制策略,它通过调节微电网中逆变器的输出电压和频率,实现与负荷的匹配,以保持微电网的稳定运行。
主从控制是指为了保证微电网高质量运行,分布式电源控制策略有所区别,发挥的作用也不同。有些DG作为主控单元,根据电网和内部系统的情况采取不同策略。电网正常供电时,主控单元采取PQ控制,并且控制其他DG也采取PQ控制,同时一直采集电网信号保证与电网同步;电网出现故障或者系统要求断开电网时,主控单元检测孤岛现象或者接受到计划命令,断开PCC点,采取V/f控制,控制其他DG仍采用PQ控制,同时继续检测电网信号,为重并网做准备。主控单元检测微电源输出功率和负荷功率的变化,控制微电网与电网之间的能量交换。主控单元的控制器为主控制器,其他DG的为从控制器。