风能与光伏溷合微电网的建模和仿真

介绍风能、太阳能有关知识

凤毹鳞

禽徽电筒 周念成 1王强钢杜跃明z,,

和街前 3 10 ) 1 10

(. 1重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，庆重

4 04;.江余杭供电局， 0042浙浙江杭州

摘

要：建立包含直驱型风力发电机、单级式光伏发电系统和储能蓄电池的风能与光伏混合微 ei模塑毒￣i t l

混合微电网在并网运行时.通过储能蓄电池平滑风能和光伏电源的输出功率波动，维持公共连接点 (嘲

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电压；在孤岛运行时，对蓄电池采用低压配电网 HV和下垂控制策略，实现从并网运行到孤岛模式的切 换考虑实际风速和光照强度的变化 .对风能与光伏混合微电网在并网和孤岛 2种模式中的运行特性进行 仿真分析 .验证控制方式的可行性。 关键词：微电网；微电源；风能；光伏；建模中图分类号：T 7 7 T 1; M6 5 M 2; M3 5 T 1 文献标志码：A 文章编号：1 0— 4 ( 0 0 0 .0 1 5 0 49 9 2 1 ) 0 8 . 6 4 0

驱型变速风力发电机经整流逆变装置和变压器 T.

0引言 微电网是由分布式电源、储能装置及负荷组成 的独立可控系统 .且就地提供电能和热能 l2并 l] _微电 网中的微型电源包括微型燃气轮机 ( c o—Tu— Mi r r

接入工频交流母线：光伏阵列通过光伏逆变器并入配电网：能装置采用蓄电池 .过接口逆变器可实储通现有功功率的双向流通 变速风力发电机采用直驱

型同步发电机 .风力机直接耦合 .需风力发电系与无 统的齿轮箱 .少发电机的维护量 l]光伏发电系统减 l: 2则采用效率和稳定性较高的单级逆变式光伏并网发电系统 l]其中风力机、驱型同步发电机和光伏阵 1 3直

bn )燃料电池 ( u l e1、伏电池 ( V P n 1及风 ie、 F e C l)光 P a e)力发电机 ( idGe e ao ) l其中，力发电和光 W n n rt r等 3 _风伏发电是近些年来发展最快的分布式发电技术 . 它们已成为最具开发潜力的可再生能源发电技术[] 风能和太阳能具有天然互补性 .因此风能与光伏混合微电网的供电可靠性高

于独立的风能或光伏微电网 .时还可合理配置储能装置的容量]文同。

列的模型详见文献『4 1,面介绍微电源所采用 1 - 9]下 的电力电子接口模型

献 r建立了直流母线连接的风能/伏混合并网发 9]光 电系统的模型；献『 O]计了风能/伏/料电文 1设光燃池混合独立发电系统的功率管理策略 .对独立运行

的风能/伏/料电池混合发电系统进行分析 . 光燃但 没有考虑混合微电网的并网及孤岛 2种运行方式的切换本文利用 P C S AD/ EMT DC建立风能与光伏混

合微电网的模型 .提出了储能蓄电池在并网和孤岛 模式时的控制策略 .并考虑实际风速和光照强度的变化 .对混合微电网在并网和孤岛 2种模式中的运 行特性进行分析验证 图 1风能与光伏混合微电网结构 F g 1 S r c u e o n n V y r ir g i i . tu t r f wi da d P h b i m c o r d d

11风力发电机变流器 .

1风能与光伏混合微电网模型 风能与光伏混合微电网的结构如图 1所示 . 直

风力发电机变流器结构如图 2所示 .由于直驱同步发电机可通过励磁调节来维持发电机机端电压 .流器前端采用不可控二极管整流器 .后接由变然

收稿日期 2 9- 2- 00 - - 1 23基金项目重庆市自然科学基金资助项目( S C 0 9 B 10;配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室自主研究项目 C T 20 B 6 9 )输 (0 7 2 0 DA1 5 2 0 2 8) 0 17 9 0 作者简介周念成 ( 6一 )男，庆人，教授，士生导师，事电力系统自动化和电能质量方面的教学和研究工作。 1 9,重 9副硕从 E— al c e n z。@c u d· m i: e c h u q· uc e“ —

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