Matlab微网孤岛运行控制策略研究与设计(2)
1. 概述
1.1 研究的背景和现状
近几十年来，在世界上的很多的发达国家对分布式能源（DR）发电的研究投入力度十分的大。据有关材料说明欧盟各国从21世纪初期就开始大力度投资并实施“新能源作为发电系统在实际中的应用”的项目，这个项目也吸引了世界上各类大大小小不同的研究机构有100多家的参与；日本在分布式能源发电和微网系统的研究与应用上方面也已经处在了世界的前列位置；但是我国在分布式能源（DR）构成的微网系统的研究和投入还处于非常落后的状态，微网孤岛运行下的控制策略也是在慢慢的探索中。
现在很多学者研究微网孤岛运行控制策略的方法主要存在四种，一是传统的单闭环电压的控制方式，尽管这种控制方式结构相对较为简单且响应速度也十分的快，但是由于在滤波电路中存在的电感电容会和负载电路中的电感构成了 3 阶的LCL 滤波器，这样很有可能造成整个系统处于不稳定的状态。二是在低压微网系统运用了高压系统的下垂特性的控制方法，这种控制系统方式采用的是多闭环反馈控制器的方法实行控制的，这种控制方式虽然有助于系统的稳定，但是由于系统中存在的阻抗，它会使设计系统的控制器变得非常复杂。三是改进后的PV下垂控制方法，该方法是把电压与频率之间的偏差引入电路中作为前馈调节部分，从而形成了电压与频率的再次调节的控制方式，但是若系统运行于并网状态时，逆变器输出的功率波形波动非常的大。四是在虚拟阻抗的基础之上进行修改的下垂控制策略, 该方法是把呈阻性的虚拟电抗加入电路中构成功率耦合，从而可以很好均衡线路阻抗所产生的的无功功率，可是一旦负载为感性时，电路中的虚拟电感部分会引起电压的不稳定，而且在电路中虚拟阻抗的确切值是很难得到的。这四种控制方式为现在学者们常研究和使用的的控制方式，但是都有其弊端，所以本文要提出一种新的控制方式，以克服这些弊端。
1.2 课题研究的意义
随着近些年以来环境问题越来越突出以及能源危机问题日益加剧，这些推动着以可再生能源为主的分布式能源发电技术得到了重视且有了较快的发展。微网是一种新型的结构形式，它能够很巧妙地解决分布式能源发电与大电网并网所带来的问题，同时，也为提高可再生资源的利用率提供了一个很好的的方案，也响应了国家节能减排的号召，对于保护地球资源和环境具有十分重要的意义。目前，微网技术的研究已经成为了很多国家和地区研究的重点，其中微网的控制部分是整个系统最基本的、也是最重要的部分，而作为大电网的补充，微网处于孤岛运行状态时可以提供了稳定的、安全的电能，因此，如何解决微网孤网的控制问题对微网的发展至关重要。