论文部分内容阅读
身份证号码：320723198704281650 江苏省 南京市 210000
【摘 要】随着我国科学技术的不断发展，电力技术也得到了较大的提升，所以单一的风力微电网或者光伏微电网已经不能更好地适用于现代社会的发展了，随着风力与光伏混合发电微网的建立，供电的效果也变得更好。本文通过对基于风力与光伏混合发电的微网建模和仿真技术的研究，提出了一些相关的建议。
【关键词】风力；光伏；发电；微网
微电网的结构较复杂，一般由储能系统、监控保护装置、分布式电源等构成，相当于一个较小的供电系统。分布式电源种类较多，例如风力发电机、光伏电池等。随着微电网的不断发展，风力与光伏混合发电的形式显现出重要的作用，并逐渐成为其发电的主要方式，对于微电网未来的发展有着重大的意义。
一、风力与光伏混合发电微网模型构建
图一（微电网结构）
图一显示的是风力与光伏混合发电微网的结构，直驱型变速风力发电机可以通过变压器和整逆流变装置将工频交流母线接入微电网，并能达到良好的连接效果。蓄电池是其中主要的储能装置，其可以通过接口逆变器实现有功功率的双向流通，并通过光伏逆变器实现光伏阵列向配电网的接入。微电网中主要的变速风力发电机设备是直驱型同步发电机，其能实现与风力机的良好吻合，从而降低了发电机设备的损坏，对整个微电网的正常运行具有重大的意义。
在变流器前端位置可以安装不可控二极管，然后接入一定数量的功率开关，最终与直驱同步发电机共同形成电源逆变器设备，LC滤波器的设置是为了对滤波进行有效筛选，合理清除，方便微电网的运行。控制蓄电池的主要策略为P/V和Q/F下垂控制，为了对蓄电池的功效进行更好分析，一般对蓄电池模型采用直流电压，蓄电池的作用在于调节有功功率，当风力与光伏混合发电电网能够进行正常工作时，一些相关频率就能够通过外部电网来提供，从而更好实现对有功功率波动的控制，防止一些不利因素的产生。技术人员必须保证微电网中蓄电池有功功率和无功功率的调节功能，确保微电网在孤岛中的正常运行，同时要注意逆变器模拟行为的有效，从而更好维持系统频率的稳定。
二、微网控制策略
为了确保微网的正常运行，技术人员必须采取有效的措施对微网各个环节进行良好控制，从而防止微网在运行过程中发生各种问题。为了保证供电的稳定性，当技术人员发现微网运行的程序发生改变时，必须对热源和开关进行有效控制，因为这意味着微网中所承受的负荷发生了改变，如果没有对系统结构进行良好调节，将会对正常供电造成很大的影响。由于微网的结构较复杂，所以为了避免微网在运行中受到客观因素的影响，技术人员必须将控制系统集中化，从而更好地对微网的运行进行监控和管理。
（一）联网运行方式
由于微网与大电网并联，所以其系统频率较为稳定，所以，技术人员必须将控制重点放在电压上。技术人员可以通过控制中心所反馈的各项数据来判断系统运行的状态，从而采取相应的措施进行解决。当控制中心发现微网中联网出现问题时，技术人员须调整各电源无功功率的输出效果，对无功功率的分布进行优化，从而稳定电压，确保微网的正常运行。
（二）孤岛运行方式
当微网处于孤岛运行时，技术人员必须及时调整分布式电源，确保功率和电能质量能够符合系统中负荷的相应需求，还必须采取一系列的保护措施，防止微网在运行中出现更多的问题。分布式电源在微网孤岛运行下，能够起到重要的作用，对于微网的正常运行有着重大的意义。
（三）两种运行方式的良好切换
由于微网自身的特性，所以其能够通过电力电子换流技术，从而实现联网运行与孤岛运行的良好切换，降低对大电网的影响。切换方向的正确性对于两种运行方式的良好切换有着重大的影响，所以技术人员必须对分布式电源进行合理分析，确保元件切换的有效性。
三、风力与光伏混合发电微网运行仿真
在运行仿真过程中，技术人员可用阻抗元件作为线路及模型的组成材料，当负荷为恒功率负荷时，（0.642+j0.083）就是其相应的阻抗参数。为了更好地确定风力以及光伏阵列，技术人员须对有功功率的最大化输出进行分析，从而在并网过程中，基于0值的无功功率，从而得出最终的负荷是（15+j3）KVA。例如，当风力机有功功率的输出以及转子的速度逐渐变低时，说明风力子在逐渐变弱，导致无功功率的输出在0上下徘徊。光伏阵列输出的有功功率与光照有关，技术人员可以通过MPPT控制器件对电压进行实时调节，从而得出光伏阵列有功功率的输出与光照的明确关系，从而为风力与光伏混合发电微网提供更大的功率，促进其良好运转。由于在风力与光伏混合发电微网运行仿真的过程中，会受到各种客观因素的影响，所以导致风力发电机与光伏阵列有功功率输出的不稳定，所以技术人员可以通过P/V下垂特性蓄电池进行有效调节。当风力发电机与光伏阵列无功功率的输出为0时，技术人员可以通过蓄电池电压来进行有效调节，以此来确保风力与光伏混合发电微网达的正常运行。
当微电网中风力发电机、配电网等切换到孤岛运行时，技术人员须对其有功功率和无功功率的输出进行观察并合理分析，将蓄电池的电压调节作用变换为频率调节作用，确保有功功率输出的最大化。
四、微网系统建模预仿真的意义
由于微网的结构较为复杂，涉及的范围较广，而且由于电力系统自身的特性，所以微网系统的建立往往是一个复杂而漫长的过程，并且其中需耗费较多的资金，而且不好对其的可行度进行有效的测试，所以导致微网的正常建立受到许多方面的影响。随着我国网络信息技术的不断发展，技术人员将计算机技术运用到微网的建立上，从而实现微网模型在计算机上的良好运行，而且技术人员还可以通过网络技术对微网中相关的参数进行修改、调整，从而使微网模型的运行达到理想的目标，这对于微网在实际中的建立有着重大的意义，不仅能够提高其可行度，还能够对微网建立过程中出现的问题进行有效解决。
风能和太阳能的接入对于微网的良好运行有着重大的意义，但是由于当前我国微网模型的建立还没有达到最佳的效果，所以技术人员必须对风能和太阳能并入微网的技术进行深入研究，从而保证微网的供电效果，促进微网的更好发展。
结束语
随着我国网络信息技术的迅速发展，微网模型的建立有了良好的平台，而风能与太阳能等新能源的并入为微网的发展创造了更好的条件，不仅能够保证电能的质量，还促进了微网的发展，对于社会的进步产生了较大的影响。
参考文献：
[1]钟成.三种分布式电源的建模与仿真[D].长沙理工大学，2013.
[2]周念成，王强钢，杜跃明等.风能与光伏混合微电网的建模和仿真[J].中国电力，2010，43（4）：81-85.
【摘 要】随着我国科学技术的不断发展，电力技术也得到了较大的提升，所以单一的风力微电网或者光伏微电网已经不能更好地适用于现代社会的发展了，随着风力与光伏混合发电微网的建立，供电的效果也变得更好。本文通过对基于风力与光伏混合发电的微网建模和仿真技术的研究，提出了一些相关的建议。
【关键词】风力；光伏；发电；微网
微电网的结构较复杂，一般由储能系统、监控保护装置、分布式电源等构成，相当于一个较小的供电系统。分布式电源种类较多，例如风力发电机、光伏电池等。随着微电网的不断发展，风力与光伏混合发电的形式显现出重要的作用，并逐渐成为其发电的主要方式，对于微电网未来的发展有着重大的意义。
一、风力与光伏混合发电微网模型构建
图一（微电网结构）
图一显示的是风力与光伏混合发电微网的结构，直驱型变速风力发电机可以通过变压器和整逆流变装置将工频交流母线接入微电网，并能达到良好的连接效果。蓄电池是其中主要的储能装置，其可以通过接口逆变器实现有功功率的双向流通，并通过光伏逆变器实现光伏阵列向配电网的接入。微电网中主要的变速风力发电机设备是直驱型同步发电机，其能实现与风力机的良好吻合，从而降低了发电机设备的损坏，对整个微电网的正常运行具有重大的意义。
在变流器前端位置可以安装不可控二极管，然后接入一定数量的功率开关，最终与直驱同步发电机共同形成电源逆变器设备，LC滤波器的设置是为了对滤波进行有效筛选，合理清除，方便微电网的运行。控制蓄电池的主要策略为P/V和Q/F下垂控制，为了对蓄电池的功效进行更好分析，一般对蓄电池模型采用直流电压，蓄电池的作用在于调节有功功率，当风力与光伏混合发电电网能够进行正常工作时，一些相关频率就能够通过外部电网来提供，从而更好实现对有功功率波动的控制，防止一些不利因素的产生。技术人员必须保证微电网中蓄电池有功功率和无功功率的调节功能，确保微电网在孤岛中的正常运行，同时要注意逆变器模拟行为的有效，从而更好维持系统频率的稳定。
二、微网控制策略
为了确保微网的正常运行，技术人员必须采取有效的措施对微网各个环节进行良好控制，从而防止微网在运行过程中发生各种问题。为了保证供电的稳定性，当技术人员发现微网运行的程序发生改变时，必须对热源和开关进行有效控制，因为这意味着微网中所承受的负荷发生了改变，如果没有对系统结构进行良好调节，将会对正常供电造成很大的影响。由于微网的结构较复杂，所以为了避免微网在运行中受到客观因素的影响，技术人员必须将控制系统集中化，从而更好地对微网的运行进行监控和管理。
（一）联网运行方式
由于微网与大电网并联，所以其系统频率较为稳定，所以，技术人员必须将控制重点放在电压上。技术人员可以通过控制中心所反馈的各项数据来判断系统运行的状态，从而采取相应的措施进行解决。当控制中心发现微网中联网出现问题时，技术人员须调整各电源无功功率的输出效果，对无功功率的分布进行优化，从而稳定电压，确保微网的正常运行。
（二）孤岛运行方式
当微网处于孤岛运行时，技术人员必须及时调整分布式电源，确保功率和电能质量能够符合系统中负荷的相应需求，还必须采取一系列的保护措施，防止微网在运行中出现更多的问题。分布式电源在微网孤岛运行下，能够起到重要的作用，对于微网的正常运行有着重大的意义。
（三）两种运行方式的良好切换
由于微网自身的特性，所以其能够通过电力电子换流技术，从而实现联网运行与孤岛运行的良好切换，降低对大电网的影响。切换方向的正确性对于两种运行方式的良好切换有着重大的影响，所以技术人员必须对分布式电源进行合理分析，确保元件切换的有效性。
三、风力与光伏混合发电微网运行仿真
在运行仿真过程中，技术人员可用阻抗元件作为线路及模型的组成材料，当负荷为恒功率负荷时，（0.642+j0.083）就是其相应的阻抗参数。为了更好地确定风力以及光伏阵列，技术人员须对有功功率的最大化输出进行分析，从而在并网过程中，基于0值的无功功率，从而得出最终的负荷是（15+j3）KVA。例如，当风力机有功功率的输出以及转子的速度逐渐变低时，说明风力子在逐渐变弱，导致无功功率的输出在0上下徘徊。光伏阵列输出的有功功率与光照有关，技术人员可以通过MPPT控制器件对电压进行实时调节，从而得出光伏阵列有功功率的输出与光照的明确关系，从而为风力与光伏混合发电微网提供更大的功率，促进其良好运转。由于在风力与光伏混合发电微网运行仿真的过程中，会受到各种客观因素的影响，所以导致风力发电机与光伏阵列有功功率输出的不稳定，所以技术人员可以通过P/V下垂特性蓄电池进行有效调节。当风力发电机与光伏阵列无功功率的输出为0时，技术人员可以通过蓄电池电压来进行有效调节，以此来确保风力与光伏混合发电微网达的正常运行。
当微电网中风力发电机、配电网等切换到孤岛运行时，技术人员须对其有功功率和无功功率的输出进行观察并合理分析，将蓄电池的电压调节作用变换为频率调节作用，确保有功功率输出的最大化。
四、微网系统建模预仿真的意义
由于微网的结构较为复杂，涉及的范围较广，而且由于电力系统自身的特性，所以微网系统的建立往往是一个复杂而漫长的过程，并且其中需耗费较多的资金，而且不好对其的可行度进行有效的测试，所以导致微网的正常建立受到许多方面的影响。随着我国网络信息技术的不断发展，技术人员将计算机技术运用到微网的建立上，从而实现微网模型在计算机上的良好运行，而且技术人员还可以通过网络技术对微网中相关的参数进行修改、调整，从而使微网模型的运行达到理想的目标，这对于微网在实际中的建立有着重大的意义，不仅能够提高其可行度，还能够对微网建立过程中出现的问题进行有效解决。
风能和太阳能的接入对于微网的良好运行有着重大的意义，但是由于当前我国微网模型的建立还没有达到最佳的效果，所以技术人员必须对风能和太阳能并入微网的技术进行深入研究，从而保证微网的供电效果，促进微网的更好发展。
结束语
随着我国网络信息技术的迅速发展，微网模型的建立有了良好的平台，而风能与太阳能等新能源的并入为微网的发展创造了更好的条件，不仅能够保证电能的质量，还促进了微网的发展，对于社会的进步产生了较大的影响。
参考文献：
[1]钟成.三种分布式电源的建模与仿真[D].长沙理工大学，2013.
[2]周念成，王强钢，杜跃明等.风能与光伏混合微电网的建模和仿真[J].中国电力，2010，43（4）：81-85.