基于IBDG的微网控制建模及故障仿真分析

微网中含有大量的逆变型分布式电源(IBDG),其运行控制及故障特性与传统同步发电机不同。分析了IBDG的逆变器控制方式,在DIgSILENT仿真软件上建立了微网在不同运行控制模式(并网、孤岛)下IBDG的控制模型。分析了在不同控制下线路发生短路故障时IBDG侧与线路侧的故障特性,比较分析了微网不同运行控制模式下故障保护受到的影响,为含IBDG的微网保护策略提供依据。

含逆变型分布式电源的配电网正序阻抗纵联保护

逆变型分布式电源区别于传统电源的故障特性导致传统电流保护难以快速可靠切除故障,也影响了现有输电网保护原理直接应用于配电网的动作性能。借鉴电流差动保护原理思想,定义了正序差动阻抗,理论分析了其在区内外故障时的幅值差异,提出了一种适用于有源配电网的正序阻抗差动保护原理。为进一步改善保护性能,有效应对分支负荷的影响,构造了带制动特性的动作判据。针对区内三相金属性短路故障时保护存在的死区问题,利用故障时正序阻抗与正序电流幅值特征构造了辅助判据。与传统电流差动保护相比,所述方法无需两端数据同步采样,对通信要求较低。仿真结果验证了保护原理的有效性。

含逆变型分布式电源的微网故障特征分析

微网中的微电源大多是逆变型分布式电源,其故障特征不同于传统的同步发电机,详细分析逆变型分布式电源的故障特征,以及由此类电源组成的微网的故障特征是微网保护的基础。在DigSilent仿真软件上建立了恒功率控制和恒电压频率控制的逆变型分布式电源,以及孤岛和并网2种运行模式下微网的仿真模型,分析线路发生不同故障时电源侧及故障线路的故障特征,提出了不同控制方式下微电源的等效模型,为微网保护提供了依据。

基于逆变型分布式电源微电网保护的研究

针对逆变型分布式电源的微电网不同于传统电源的控制方式、短路故障电流小和电流双向潮流流通等特点,讨论了微电网保护与传统电网保护的区别及分布式电源的接入对配电网的影响。通过介绍逆变型分布式电源的控制特点,总结了2种不同类型的微电网保护方法,即基于传统过电流保护方法和基于现代通信、计算机技术的数字网络化保护方法。

光伏并网逆变器控制策略研究

逆变型分布式电源(inverter-based distributed generation,IBDG)以良好控制及转换电能的能力在微电网中得到了广泛的应用。将IBDG等效为直流电压源,逆变器控制采用双闭环控制策略进行并网控制。外环为电压环,主要是针对逆变器的输入端电压,控制其维持稳定;内环为电流环,主要目标是控制逆变器的输出电流与电网电压同频同相。在PSCAD/EMTDC软件中搭建逆变器模型,并通过设置负荷的投切以验证所制定的逆变器控制策略的有效性;仿真运行表明,采用双闭环控制策略的逆变器在负荷变化的情况下的输出依旧与设定的预期相符。