1、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。,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,当微电网处于并网模式时，只要控制各个逆变器的输出功率即可，控制输出功率通常采用P/Q控制方式。此时微电网的功率平衡公式为： trans + =1 / = =1 这个公式表示主电网向微电网传输的电能和微电网自身逆变器输
2、出的功率等于整体负载值。,恒功率控制,如何实现功率的控制即P/Q控制方式呢？ 根据dq坐标系下的系统的瞬时有功功率p、无功功率q分别为：= 3 2 ( + ) = 3 2 ( ) 这时仍然有较多的变量,需要消去某些变量使得计算更为简单！,恒功率控制,若令同步旋转坐标系与电网电压矢量E同步旋转，且同步旋转坐标系的轴与电网电压矢量E重合，则称该同步旋转坐标系为基于电网电压矢量定向的同步旋转坐标系。 那么在电网电压定向的同步旋转坐标系中: = , =0 由于基于电网电压定向时， =0，则有= 3 2 = 3 2 ,恒功率控制,利用电网电压定向的方式便可以实现P/Q的控制，那么下面的问题便是如何采集母
3、线电压矢量，目前常用的方式是PLL（phase-locked loop）。控制框图如下：根据这种方式，可以得到母线的 和。,恒功率控制,并网逆变器模型: 在三相静止坐标系下，并网逆变器的电压方程为： = + 表示逆变器桥臂输出即交流侧电压矢量，表示电网电压矢量。,恒功率控制,并网逆变器模型: 将三相静止坐标系下的数学模型变换成两相垂直静止坐标系下的模型，即： = 其中T为变换矩阵， = 2 3 1 1 2 1 2 0 3 2 3 2,恒功率控制,并网逆变器模型: 得到： = + 再将两相静止坐标系下的数学模型变换成同步旋转坐标系下的数学模型，即 =() 其中()为变换矩阵 = ,恒功率控制,并
4、网逆变器模型: 可得到系统在同步旋转坐标系下并网逆变器数学模型为： + = = 对应的控制框图如图所示：,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）,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,孤岛模式的功率平衡,当微电网处于孤岛模式时，需要由一个逆变器运行于V/f（恒压恒频）模式下，为其他逆变器提供电压频率参考，这个逆变器称为主逆变器。 此时的功率平衡公式为： / + =1 / = =1 这个公式表示恒压恒频模式下的输出功率与恒功率模式下的输出功率的总和等于整体负载值。 同时这个公式也表示V/f控制器输出功率等于
5、整体负载减去恒功率模式下输出功率之和。,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）：,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。,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。,
