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分布式发电技术正受到人们的广泛关注,但其并网问题限制了人们成规模的应用这一清洁能源。为了解决分布式电源大规模并网问题,学者们提出了微电网系统这一概念。微电网有效结合了分布式电源、储能装置、负荷,运行方式灵活,供电可靠,已经成为未来电力系统发展的主要趋势。 微电网系统在孤岛运行时失去了上级电网的负荷支撑,需要依靠自身的微电源独立完成电压、频率组网及功率平衡,因此在孤岛运行时如何保有更多的负荷以提高微电网的供电可靠性的重要意义更加凸显。本体提出在微电网孤岛运行时,通过对其网络结构进行重构来改善网络功率分布,以尽可能多的保有负荷;同时对重构后的微电网暂态稳定性进行仿真计算,以保证其电压、频率不越限。 针对微电网的特性,本文对比研究了微电网与配电网的组网特点,针对微电源调节能力差的问题,提出了微电网重构应遵循的基本组网规则;提出了一种微网孤岛静态重构方法,建立了以保有最大负荷数为目标的优化模型;结合微网规模小的特点,对枚举法进行了0-1规划改进后应用于寻优计算,并与遗传算法寻优进行了对比,结果表明重构后的网络能够满足最大负荷支撑目标。 微电网的暂态稳定性主要依靠网内分布式电源保证,本文首先基于各类微电源的详细数学模型,通过MATLAB/Simulink及EMTDC/PSCAD仿真平台构建了燃气轮机发电系统、风力发电系统、光伏发电系统和储能元件的仿真模型;然后对不同电源进行了仿真测试;最后将各类电源接入重构后的低压微电网模型中,对重构后的微电网进行暂态稳定仿真计算,测试在微电网重构这一动态过程中,频繁的开关操作、投切电源和负荷对整个系统电压、频率稳定性的影响。通过一系列的暂态仿真计算,最终寻找到了满足稳定性要求的最优重构方案,验证了本文提出的最大负荷支撑策略的可行性和有效性。