微电网运行方式简介

1 1 TQ s
Q filt
功率控制
K piq
Pmq min
Kiiq s
+
-

+
Pmq
iq
uq
章节
1、微电网并网运行方式 2、微电网孤岛运行方式 3、孤岛和并网方式的切换
运行模式切换
因为微电网会在孤岛和并 网两种模式之间切换，这就 要 求 主 控 制 器 需 要 在 V/f 和 P/Q两种模式之间切换。 如图所示，主控制器根据 采集到的并网信号决定自身 的控制方式。
Pfilt
id
Pmax
-
Pmd max
ud
+
内环
Pmd Pmd
+

id
K pid
Pmd min
K iid s
+

+
-

f
K pf
K if s
QU max
Pref + P
K pP
K iP s
+i dref
L
Pf min
U ref
Pmin
Qref -
Qmax
L
+
U
-

U
K pU
外环
Pmax
id
-
Pmd max
ud
+
内环
Pmd Pmd

id
K pid
Pmd min
K iid s
+

+
Pgrid
ud uq id iq
3 Pgrid ud id 2 3 Qgrid ud iq 2
1 1 TP s
Pfilt
-

+
P
K pP
K iP s
+i dref
L
微电网的工作模式
微电网的工作模式
微电网的工作模式有两种：并 网模式和孤岛模式。 当处于并网模式时，微电网的 电压和频率的参考值都由主电网来 提供。逆变器只要跟随这个电压基 准值便可。 当处于孤岛模式时，微电网失 去了外部提供的电压频率参考，所 以需要某个逆变器运行于 V/f 模式 下，为整个微电网提供电压频率参 考。
主控DG 主控制器 联网 电网同步 信号检测 孤岛 配电网 PQ控制
DC AC
V/f控制
V,I测量
U,I测量
U,I测量
电力电 子接口
PQ 控制器
电力电 子接口
PQ 控制器
负荷 控制器
DG1
DGn
运行模式切换
由控制框图可以看出， V/f和P/Q控制方式的内环 相同，不同的只是外环， 对二者的切换，只需要对 控制外环进行切换。 当然，直接进行外环 切换会导致电压突变、电 流突变、恢复时间过长等 问题，实际的切换会采用 某些方法保证二者的平滑 切换。
孤岛模式的功率平衡

孤岛模式下的控制方式
V/f控制器的控制框图为（内环同样为逆变器模型）：
外环
f ref
f
Pgrid
1 1 TP s
Pf max
Pfilt
id
Pmax
-
Pmd max
ud
+
内环
Pmd Pmd
+

id
K pid
Pmd min
K iid s
+

+
-

f
K pf
K if s
章节
1、微电网并网运行方式 2、微电网孤岛运行方式 3、孤岛和并网方式的切换
并网模式的功率平衡

恒功率控制

恒功率控制

β轴 q轴
ωt
I
iβ d轴
E
eβ iq
ed=|E|
id
α轴 iα eα
恒功率控制
U iabc
L
R
交流网络
Eabc
恒功率控制

恒功率控制

恒功率控制

id
-
Pmd max
ud
+
内环
Pmd Pmd

id
K pid
Pmd min
K iid s
+

+
+i dref
L
L
模 值 限 制 器
Pmq
+ -
iqref
Pmq max

iq
K piq
Pmq min
Kiiq s
+
-

+
Pmq
iq
uq
恒功率控制
结合前面得到的功率计算公式，P/Q模式的控制框图如下：（内环为逆变 器模型）
外环
Pmax
id
-
PFra Baidu bibliotekd max
ud
+
内环
Pmd Pmd

id
K pid
Pmd min
K iid s
+

+
Pgrid
ud uq id iq
3 Pgrid ud id 2 3 Qgrid ud iq 2
1 1 TP s
Pfilt
-
P
Pref
Qgrid
+
K K pP iP s
Pref
Qgrid
Pmin
Q
Qmax
K iQ s
+
L
1 1 TQ s
Q filt
+
模 值 限 制 器
Pmq

K pQ
iqref
Pmq max
Qref
Qmin

iq
K piq
Pmq min
Kiiq s
+
-

+
Pmq
iq
uq
外环
f ref
f
Pgrid
1 1 TP s
Pf max
QU min
K iU s

+
Q
模 值 限 制 器
Pmq
K pQ
K iQ s
+
iqref
Pmq max
功率参考值形成
Qmin

iq
Qgrid
1 1 TQ s
Q filt
功率控制
K piq
Pmq min
Kiiq s
+
-

+
Pmq
iq
uq
+i dref
L
Pmin
Q
Qmax
K iQ s
+
L
1 1 TQ s
Q filt
+
模 值 限 制 器
Pmq

K pQ
iqref
Pmq max
Qref
Qmin

iq
K piq
Pmq min
Kiiq s
+
-

+
Pmq
iq
uq
章节
1、微电网并网运行方式 2、微电网孤岛运行方式 3、孤岛和并网方式的切换
QU max
Pref + P
K K pP iP s
+i dref
L
Pf min
U ref
Pmin
Qref -
Qmax
L
+
U
-

U
K pU
QU min
K iU s

+
Q
模 值 限 制 器
Pmq
K pQ
K iQ s
+
iqref
Pmq max
功率参考值形成
Qmin

iq
Qgrid