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近年来大面积停电事故频繁发生,充分暴露了传统供能模式和电力网络的种种弊端。在能源需求和环境保护的双重压力下,世界各国开始关注环保、高效和灵活的分布式发电(Distributed Generation, DG)。分布式发电作为集中式发电的有效补充,拥有缓解能源短缺,降低环境污染和提高现有电力系统可靠性等诸多优点。但大量分布式发电的渗透将对传统电网产生不利的影响。太阳能和风能等分布式能源的输出功率具有随机性,其并网系统相对于大电网来说是一个不可控源,往往被采取限制和隔离的措施,这大大限制了分布式能源效能的充分发挥。随着智能电网技术的发展,为协调DG与大电网间的矛盾,充分挖掘分布式发电为电网和用户所带来的价值和效益,人们提出发展微电网。微电网通过整合分布式发电单元、负荷、储能装置及控制装置,形成一个单一可控的独立供电系统,其运行方式灵活多变且对控制策略有较高的要求。因此,对微电网运行与控制的研究有利于推动微电网技术的发展与应用。本文从微电源的模型、微电源的并网和微电网的综合运行三个方面介绍了微电网的相关技术,构建了微电网的基础仿真平台。主要工作包括:(1)综合考虑电压输出模型、热力学模型以及双电荷层模型,建立了质子交换膜燃料电池的动态模型,模拟了质子交换膜燃料电池的极化特性,分析了燃料电池输出电压和输出功率的动态响应特性。(2)建立了光伏电池的工程通用模型,分析了光伏电池的输出特性,并基于Boost直流变换器采用扰动观测法实现了光伏电池的最大功率跟随。(3)分别以光伏电池和质子交换膜燃料电池为例对微电源的单相并网控制策略和三相并网控制策略进行仿真分析,采用基于Boost变换器的两级式并网发电系统,实现了光伏电池的最大功率跟随和单位功率因数并网,同时,采用基于电网电压矢量定向的PEMFC并网逆变系统实现了质子交换膜燃料电池的单位功率因数并网。(4)研究了用于微电源的PQ、U/f和Droop控制策略,并设计了相应的算例验证每一种控制策略的有效性。分别对以下几种运行特性进行了仿真分析:微电网并网运行、孤岛运行以及两种运行模式的切换;孤岛运行模式下切/增负荷和孤岛模式下电源因故障退出运行,验证了所设计的控制策略能够使微电网在不同运行工况下可靠运行。