引言
微電網(wǎng)系統(tǒng)在孤島運(yùn)行模式下，微電網(wǎng)中的負(fù)荷功率應(yīng)由并聯(lián)DG單元根據(jù)各自的功率容量精確分配，然而，由于DG單元與直流母線之間的饋線阻抗不匹配、本地負(fù)荷不一致等因素的影響，功率無法準(zhǔn)確共享，甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的無功循環(huán)，影響整個(gè)系統(tǒng)的功率平衡，從而導(dǎo)致出現(xiàn)大面積的停電。為了解決功率分配問題，本文提出了一種基于改進(jìn)型下垂控制的孤立微網(wǎng)功率分配誤差補(bǔ)償控制策略，通過在傳統(tǒng)的有功一電壓下垂控制中疊加一個(gè)補(bǔ)償項(xiàng)，來提高DG單元之間的功率分配精度。最后，通過在Matlab/simulink中進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了該控制策略的正確性。
1傳統(tǒng)下垂控制方法的分析與改進(jìn)
傳統(tǒng)的阻性下垂控制下，低壓微電網(wǎng)系統(tǒng)的控制方程為：
式中，Vdci為第i組DG單元輸出電壓幅值：Vdc*為第i組DG單元直流輸出額定電壓：1i為相關(guān)的下垂控制系數(shù)。
穩(wěn)態(tài)時(shí)要實(shí)現(xiàn)下垂控制中有功功率按照相應(yīng)的下垂系數(shù)合理分配，下垂系數(shù)滿足：
在實(shí)際微電網(wǎng)系統(tǒng)中饋線阻抗大小不一、本地負(fù)荷不一致等因素導(dǎo)致各DG單元之間的功率出力并不均勻。圖1為單臺(tái)DG裝置的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)等效模型。
不考慮逆變器等效阻抗的情況下，通過饋線產(chǎn)生傳輸有功功率表達(dá)式：
根據(jù)單臺(tái)DG裝置的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)等效模型圖可得出相關(guān)的有功功率關(guān)系：
結(jié)合式（1）、（3）、（4）可得兩個(gè)DG單元之間的有功功率偏差。本文忽略本地負(fù)荷及公共端電壓的影響，可得到饋線阻抗差異與DG單元有功功率偏差的關(guān)系式：
從式（5）可得出：由于兩組DG單元饋線阻抗不同，從而提供的有功功率存在差異APdc1-2,導(dǎo)致負(fù)荷分配精度降低。
本文提出了在自適應(yīng)下垂特性下孤島運(yùn)行的微網(wǎng)功率分配誤差補(bǔ)償控制策略。通過在傳統(tǒng)的有功一電壓下垂控制中疊加一個(gè)補(bǔ)償項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行的DG單元之間的功率精確分配。式（1）的有功一電壓下垂控制表達(dá)式修改為：
式中，mi為補(bǔ)償系數(shù)，表示對(duì)傳統(tǒng)下垂曲線的修正。
2仿真及實(shí)驗(yàn)分析
利用Matlab/simulink對(duì)改進(jìn)型下垂控制下的孤立微網(wǎng)功率分配誤差補(bǔ)償控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真過程：0~0.4s,微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行于初始狀態(tài)：1=0.4s時(shí)，本地負(fù)荷不變，直流母線上的公共負(fù)荷有功功率從54kw突增到150kw,微電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)入另一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)。
從圖2可知，在傳統(tǒng)的阻性下垂控制下，由于兩個(gè)單元的饋線阻抗不同，DG單元提供的負(fù)荷功率有偏差，在0.4s前，DG1、DG2分別提供23kw、28kw,0.4s后DG1、DG2分別提供72kw、80kw。因此，導(dǎo)致兩DG單元之間存在環(huán)流，降低了線路輸電效率。
圖3為采用本文所提供的改進(jìn)型下垂控制策略后DG單元的功率分配結(jié)果。由圖可知，0.4s前，DG1和DG2各提供27kw的有功功率：0.4s后，DG1和DG2各提供75kw的有功功率。DG1、DG2單元所提供的功率一致，實(shí)現(xiàn)了功率的精確分配。
3結(jié)語(yǔ)
本文研究了在孤立微電網(wǎng)系統(tǒng)中并聯(lián)DG單元的有功功率精確匹配的問題，提出了一種孤立微網(wǎng)功率補(bǔ)償控制策略，在阻性下垂控制下，在傳統(tǒng)的電壓一有功的下垂方程中疊加一個(gè)補(bǔ)償項(xiàng)，以提高功率分配的精度。最后，通過Matlab/Simulink仿真驗(yàn)證了所提策略的可靠性和正確性。
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<
