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第一层为逆变型电源的逆变器级控制
这一层的控制模式主要分为:恒功率控制(PQ控制)、恒压/恒频控制(V/f控制)和下垂控制(Droop控制)。
恒功率控制(PQ控制):顾名思义,就是实现有功和无功的控制=参考值。当光伏、风机等分布式发电系统采用最大功率追踪控制时,属于恒功率控制。微电网并网运行时,由电网提供电压和频率参考,各分布式电源一般采用恒功率控制。当然,部分可控型分布式电源也可采用f-P和V-Q下垂控制方法,在电网电压幅值和频率降低时,能够支撑电网电压和频率。
恒压/恒频控制(V/f控制)和下垂控制(Droop控制):
恒压/恒频控制,即控制电压和频率。
下垂控制,则比较重要且复杂些,即选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线(DroopCharacter)作为控制方式,即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压,这种控制方法对微网中的微源输出的有功功率和无功功率分别进行控制,无需机组间的通信协调,实现了微源即插即用和对等控制的目标。
微电网孤立运行时,需由微电网内主电源建立电压和频率参考,该层控制可分为主从控制模式和对等控制模式。
在主从控制模式中,微电网内的一个分布式电源(或储能设备)采取V/f控制,为微电网提供电压和频率参考,而其他分布式电源则采用PQ控制。
在对等控制模式中,微电网中参与电压、频率调节和控制的多个可控型分布式电源(或储能设备)在控制上都具有同等的地位,通常选择P-f和Q-V下垂控制方法,根据分布式电源接入点就地信息进行控制。
与主从控制模式相比,在对等控制模式中采用下垂控制的分布式电源可以自动参与输出功率的分配,易于实现分布式电源的即插即用。
所以一般来说,下垂控制核心在于负荷功率变化时,不同分布式电源的功率自动通信和共享,P/Q控制核心在于根据实际运行情况,对分布式电源有功和无功指定控制。
两者区别已经很清楚了,直观的说一个主要对外,一个主要对内。PQ控制对外用于并网,被处理为一个恒定的功率输出;下垂控制用于孤岛,没有公网的电压频率支撑,要自治地负责系统的电压频率的调节满足要求。
第二层控制
微电网并网运行时,第二层控制的主要目标为降低微电网内可再生能源与负荷的波动对主网的影响,使微电网作为一个友好、可控的负荷接入主网。
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