基于分布式发电的微电网黑启动设计与实现.pdf

【分布式发电与微电网】 微电网是一种集成分布式能源（DERs）的局部电力系统，它可以在并网或离网模式下运行。随着工业化进程的加快，电力需求的增长推动了分布式发电技术的发展，如太阳能、风能等可再生能源的利用。分布式发电不仅可以提高化石燃料的利用效率，还能够有效利用各种清洁能源，降低对传统电网的依赖。 【微电网黑启动】 微电网在遭遇电网故障后，需要具备“黑启动”能力，即在没有外部电源支援的情况下自行恢复供电。这是因为电网故障的不可预测性可能导致微电网全黑状态，此时微电网需要一种自主恢复机制来确保稳定供电。 【逆变器控制技术】 逆变器是分布式电源接入微电网的关键设备，控制技术的选择直接影响微电网的性能。常见的控制策略包括： 1. **恒功率控制（PQ Control）**：通过解耦有功和无功电流，使用PI调节和SPWM技术维持输出功率在预设值，实现对参考电流的实时跟踪。 2. **恒压恒频控制（V/f Control）**：采用电压电流双闭环控制，电压环确保稳定输出，电流环提高系统响应，减少谐波，提高微电源可控性，常见于主从控制模式。 3. **下垂控制（Droop Control）**：基于传感器采样电压电流，计算有功和无功功率，通过下垂特性分配功率，适用于多电源并联运行，实现负载共享。 【微电网控制模式】 1. **主从控制**：主控制器负责电压和频率的稳定，从控制器则只需稳定输出，减轻了从控制单元的负担。 2. **对等控制**：所有分布式电源平等参与电网控制，通过下垂控制实现动态功率分配。 【并行恢复黑启动方案】 为提高恢复速度，提出了串行恢复和并行恢复的黑启动策略。串行恢复按照预定顺序逐个启动微电源，而并行恢复允许多个电源同时启动，显著缩短恢复时间。通过Matlab仿真，验证了这两种恢复策略的有效性和可行性。 总结来说，微电网的黑启动设计与实现涉及分布式电源的控制技术选择、微电网的控制模式以及高效的恢复策略。通过深入研究这些方面，可以确保微电网在面对电网故障时能够迅速、稳定地恢复供电，保障电力系统的可靠运行。