微電網與大電網之間的并網運行及PSCAD/EMTDC仿真

田素娟

摘要：本文主要通過建立微電網并網時的穩態運行模型，并通過PSCAD/EMTDC仿真，來研究微電網與大電網的并網運行策略。

關鍵詞：微電網；并網技術；仿真

中圖分類號：TM743 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）10-0051-02

近年來，隨著全球環境的持續惡化以及集中式供電的弊端突顯，世界各國都開始聚焦分布式電源發電技術，進而對微電網的研究迅速升溫，而作為微電網主體的分布式電源的大規模接入勢必對傳統的配電網保護帶來影響，因此如何有效的解決微電網并網運行的保護問題，將進一步的促進微電網的快速發展，從而為智能電網的早日實現打下堅實的基礎[1]。

通過對雙饋風力發電機、光伏電池等微電源的研究，以及對逆變器電氣特性的分析和建模，通過用理想電壓源模擬微電源然后通過逆變器（DC/AC）變成交流電，來與大電網并網運行，在微電網與大電網并網運行時，采用PQ控制來實現對微電源的最大利用，并且模擬故障發生時，微電網通過PCC與大電網斷開連接，采用VF控制來實現微電網電壓和頻率的穩定，從而實現保障供電的目的。下面通過PSCAD/EMTDC軟件來進行并網運行時的仿真驗證。

1 微電網并網運行時的穩態運行模型的建立

微電網并網穩態運行模型如圖1所示。用理想交流電壓源通過10.5kV/0.4kV變壓器變成低壓0.4kV模擬大電網（低壓配電網），總有功負荷0.3MW；無功負荷0.06MVar，在仿真過程中PCC一直處于閉合狀態，設仿真時長3s，在仿真開始1s后斷開非敏感負荷0.06MW、0.012MVar，仿真2s后斷開敏感負荷0.09MW、0.018MVar，然后重新恢復到穩定運行狀態。系統功率平衡表如表1所示[2]。

微電源在并網運行時采用PQ控制，無論系統中的負荷如何的變動都保持微電源的出力不變，即有功功率輸出0.1MW、無功功率輸出0.02MVar不變。大電網跟隨負荷的變動來改變出力，并且給微電源提供穩定的電壓和頻率，設置仿真時長3s，在1s之前，大電網有功功率為0.2MW、無功功率為0.04MVar，1s～2s期間由于通過斷路器切除了非敏感負荷0.06MW、0.012MVar，此時微電源的輸出功率保持不變，而大電網調整輸出功率，變為0.14MW、0.028MVar，保持系統內功率平衡，在2s～3s期間又切除敏感負荷0.09MW、0.018MVar，微電源輸出功率保持依舊不變，大電網則進一步的調整輸出功率，變為0.05MW、0.01MVar，來保持系統內的功率平衡，從而來說明微電網并網運行時采用PQ控制可以達到最大限度的利用微電源的目的。

2 微電網并網運行時的PSCAD/EMTDC仿真

仿真波形圖如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示[3-4]。

參考文獻

[1]金鑫琨.微網并網與孤網運行的保護研究[D].北京：華北電力大學，2012.

[2]盛鹍，孔力等.新型電網一微電網（Microgrid）研究綜述[J].繼電器，2007，（12）：75-81.

[3]蘇海濱，穆春陽，王娜，劉江偉.微電網保護技術[A].2013年中國智能自動化學術會議論文集（第四分冊）[C].2013.

[4]魯宗相，王彩霞，閔勇，等.微電網研究綜述[J].電力系統自動化，2007，（19）：100-107.endprint