逆變器型微網(wǎng)短路特性分析及其限流保護研究.pdf

1、隨著新能源和可再生能源的廣泛發(fā)展，微網(wǎng)作為解決新能源和可再生能源分布式發(fā)電規(guī)模化應(yīng)用的核心技術(shù)日益受到重視。微網(wǎng)主要是把各種類型分布式新能源結(jié)合起來，為就近的負(fù)荷提供可靠穩(wěn)定電能供給的低壓電網(wǎng)。與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同，微網(wǎng)的分布式微電源一般采用電力電子接口將電能輸送給用戶，這類逆變器型微電源具有慣性小和響應(yīng)快等新特點。而短路故障是微網(wǎng)可靠運行的最大威脅之一，逆變型微電源這些新特點將使得微網(wǎng)短路故障特性、暫態(tài)穩(wěn)定性等表現(xiàn)出不同特征。當(dāng)短路故障發(fā)生

2、時，如何實現(xiàn)微網(wǎng)安全平穩(wěn)過渡到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)是微網(wǎng)技術(shù)亟待解決的問題。
　　首先，本文總結(jié)和比較了微網(wǎng)中微電源的恒功率、恒壓恒頻、下垂控制三種不同控制策略的工作機理。然后，分析了三相短路故障時不同控制微電源的短路特性，總結(jié)了三種不同控制策略微電源故障穿越能力的優(yōu)劣。微網(wǎng)短路故障特性不僅與分布式微電源的運行特性有關(guān)，還與短路故障類型、短路故障位置以及微網(wǎng)的運行模式等密切有關(guān)。因此，搭建了多逆變器型微網(wǎng)模型，對微網(wǎng)不同短路故障類型、

3、不同短路位置以及微網(wǎng)不同運行模式的短路特性進行了仿真分析，總結(jié)了微網(wǎng)短路故障特征。
　　其次，根據(jù)微網(wǎng)的特征，推導(dǎo)了輸電線路功率傳輸P-δ方程模型，并繪制了特征曲線。進而，根據(jù)不同控制策略微電源的控制原理，推導(dǎo)了恒功率、恒壓恒頻以及下垂控制三種不同控制微電源的P-δ方程模型。然后，分析了恒功率、恒壓恒頻以及下垂控制微電源的P-δ曲線在微網(wǎng)輸電線路功率傳輸P-δ方程模型中的分布規(guī)律，總結(jié)了三種不同控制策略對微網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的主要影響因

4、素。
　　最后，根據(jù)微網(wǎng)短路故障電流的特點和存在的電能質(zhì)量問題，提出了故障限流與電能質(zhì)量復(fù)合系統(tǒng)，確立該復(fù)合系統(tǒng)安裝的最優(yōu)安裝位置。闡述了系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作機理。并對限流功能進行了優(yōu)化，將并聯(lián)變壓器分流限流與串聯(lián)變壓器串阻抗限流相配合，實現(xiàn)合理的故障限流。并且，研究了故障限流與電能質(zhì)量復(fù)合系統(tǒng)的控制策略。微網(wǎng)無短路故障發(fā)生時，可以解決電壓跌落、電壓電流諧波等電能質(zhì)量問題;同時，當(dāng)微網(wǎng)發(fā)生短路故障時能夠?qū)崿F(xiàn)對短路電流進行快速合理限制