微网建模及暂态运行特性分析

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进入21世纪以来,电力系统已逐渐发展为集中发电、远距离输电的大型互联系统。然而随着电网规模的不断扩大,大型互联系统的弊端也日益凸显出来,成本高,运行控制不灵活,越来越难以适应用户可靠性的要求及多样化的电能质量需求。污染少,可靠性高,投资省,环境兼容好的分布式发电技术应运而生,但其并网运行却给电网带来了众多不利影响,引起电能质量和可靠性问题。微网较好的解决了分布式发电并网运行的问题。微网是指分布式电源、储能系统、负荷和控制装置汇集而成的配电子系统。它具有孤岛和并网运行两种模式,能提高负荷侧的供电可靠性。微网中的分布式电源大多采用电力电子接口并网运行,这使得其稳态特性和暂态特性不同于传统大电网。微电网的建模及暂态特性仿真是研究微网系统动态特性的重要手段之一。微电网的建模及暂态特性研究不仅要求对微网中的各分布式电源,储能装置,控制器等进行详细建模,并且还需对电力电子器件的开关动作进行模拟。而仿真软件DIgSILENT能较好的进行机电暂态仿真和电磁暂态仿真,且两种暂态仿真可以在同一环境下进行。本文首先在研究各个分布式电源,风储、光储等联合发电系统的数学模型基础上,在DIgSILENT的平台中搭建了各个分布式电源,风储、光储等联合发电系统的详细模型。在并网运行方式下,分析了其控制及运行特性。其次,分别搭建了两种以储能单元为主要特征形式的微网,其一微网中的储能单元采用了集中储能,其二储能采用了风储、光储联合发电系统。最后,对比分析了两种微网系统内的潮流流动和在几种常见的运行情况下的暂态特性,包括微网有目的的孤岛,孤岛运行情况下负荷变化,某分布式电源突然退出及微网孤岛并网等。
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