基于孤島運行模式仿真的研究

張強　王慶磊　徐紅城　張海霞

【摘 要】本文采用下垂控制作為孤島運行的控制方式。在孤島運行的模式中，考慮到不同的負載對孤島運行有著不一樣的效果。本文所采用的是負載端為阻性和阻感性的孤島運行。通過比較得出其對系統的影響，尤其是根據各自的有功功率和無功功率的分布來判斷各自產生諧波的大小，并都通過MATLAB/Simulink軟件進行建模仿真，進行驗證。

【關鍵詞】下垂控制；孤島運行；MATLAB/Simulink

【Abstract】In this paper， the use of droop control as the island of the control mode. In the island running mode， taking into account the different load on the island operation has a different effect. In this paper， the load side is used for the resistive and resistive island operation. The influence of the system on the system is obtained by comparison， especially according to the distribution of the active power and the reactive power. The simulation results show that the size of the harmonic is determined by MATLAB / Simulink software.

【Key words】Droopcontrol；Islandingoperation；MATLAB/Simulink

0 引言

在并網發電系統總會出現大大小小的問題， 當有關工作人員，在對電路進行檢修，或者因其他原因要立刻停電，而此時停電的信號并沒有被太陽能電池板發現，接著對電網進行供電。這時，一些大大小小負載和并網系統就會造成故孤島效應，這也是相關工作人員，所面臨非常棘手的問題。

1 下垂控制

下垂控制的不僅僅可以給系統提供穩定的電壓，使負載端能夠得到正常的供電。還可以滿足功率平均分配，使能源的利用率最大化。而它最大的優點不管是單臺逆變器還是多臺逆變器，下垂控制都可以滿足。下垂特性曲線如圖1所示

2 單臺微網逆變器阻性和阻感性負載的孤島運行

阻性負載的孤島運行仿真大體分為兩個部分，主電路和控制電路。其中主電路包括直流電壓、阻性負載以及LC濾波電路三個部分。阻感性負載就是在負載端變化。而控制電路中又功率的計算模塊，除此之外還有雙閉環的控制模塊以及下垂控制模塊如圖2所示。

阻性負載逆變器輸出的有功功率和無功功率波形如圖3。因為這里面所采用的是阻性負載，理論上可以得到有功功率，此時無功功率應該是等于零的，但是在現實生活中逆變器濾波電路對系統的影響是不可能消除的，另外還有線路的感抗也會產生一定的影響，因此現實當中使用阻性的負載還是會有一點點的無功功率的產生。

與阻性負載相比阻感性的負載，會使系統產生一定的諧波，但通過多次嘗試調節系統參數，所得到的波形還是能滿足系統的要求的。

3 總結

本文首先對微網逆變器三種不同的控制方式進行了比較，最后選用下垂控制方式比較合適。其次又通過改變負載觀察其對系統的影響做了一定的研究，發現當負載改變時對系統有一定程度的上的影響，通過多次參數調節，減小了高次諧波以及環流對系統的影響，使其滿足系統的要求。

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[責任編輯：朱麗娜]