MATLAB/SIMULINK微电网继电保护技术研究(6)
图2.6 PQ控制模型
2.2.3 仿真结果与分析
（1）仿真主电路
图2.7 仿真主电路
（2）仿真参数
MG采用PQ控制，额定输出P=50KW，Q=10Kvar
PI参数：Kp=110,Ki=3000
主网电源线电压380V，50Hz
Load为可变负载：
0~0.1s 为 50kw
0.1~0.2s 为60+j10 KVA
0.2~1s 为 80+j20 KVA
仿真时间1秒
（3）仿真结果
图 2.8 PQ控制下微电源输出电压和电流
图2.9 PQ控制下微电源输出有功和无功功率
图2.10 可变负载功率变化
图2.11 可变负载处相电压有效值和频率变化
（4）仿真分析
由上方各波形图可知，负载分别在0.1秒和0.2秒时都发生了变化，在这过程中微电源输出有功无功功率恒定，且为设定好的参考值，没有收到负载影响，当参考值修改时，它亦将随之变化，可见，PQ控制模块起到了很好的控制效果。
2.3 VF控制的微电源建模及仿真
V/f 控制器用在微电网孤岛模式下，其目的是让主控 DG 输出的电压恒定和频率基本不变满足电能质量的要求，确保其它从属微电压和负荷正常运行。
2.3.1 VF控制策略
V/f控制方法指通过控制微电源逆变器，使其输出的电压和频率为给定的参考值[29]。这种控制方式用在微电网的孤岛运行状态下，保证孤岛系统电压和频率稳定，并且在负载功率变化时能跟踪其变动。该控制实现的方法是，先给定逆变器出口的频率和电压的参考值，然后通过PI控制器来保持这个值，这个时候由微电源和逆变器组成的这个单元看做是系统的恒定电压，恒定频率的电源，其总体控制策略如图2.12所示：
图2.12 VF总体控制策略
2.3.2 基于SIMULINK的VF控制模型
根据上文所述VF控制原理，在MATLAB中实现仿真。
（1） 逆变电路
图2.13 逆变电路图
（2） VF控制模块
图2.14 VF控制模型
2.3.3 仿真结果与分析
（1） 仿真主电路
见图2.13。
（2） 仿真参数
MG采用VF控制，额定输出:线电压380V，50Hz
PI参数：Kp=110,Ki=3000
主网电源:线电压380V，50Hz
负载：50kw
仿真时间:1秒
（3）仿真结果
图2.15 VF控制下MG输出电压和电流
（4） 仿真分析
由上方各波形图可知，电压和频率都稳定在设定的参考值附近，纹波也比较小。当参考值修改时，它亦将随之变化，可见，VF控制模块起到了很好的控制效果。
2.4 微电网模型的搭建与仿真
2.4.1 微电网模型的搭建
（1）微电网主电路图
微电网仿真系统的示意图如下图2.16所示，在本例中，微电源有两类，分别为PQ控制和VF控制，具体参数会在下文中给出。系统接线为单母线结构，网内分三条馈线，分别接入一定的负载和微电源，配电网10KV电压经变压器降为0.4KV输给微网，由PCC控制微网的接入与否，正常运行时PCC闭合，PCC断开时孤岛运行，PQ控制微电源转为VF控制，或由VF控制微电源提供电压支撑，继续运行。
图2.16 微网仿真系统
（2）微电网模型参数
主网电源:线电压400V，50Hz
MG1采用PQ控制，额定输出P=20 kw，Q=0 kvar
MG2采用VF控制，额定输出:线电压380V，50Hz
负载：load1为20 kw ; load2为50 kw ; load3为20kw
线路：R=0.325 Ω/km；X=0.073 Ω/km
PCC： 0~0.25s闭合，并网运行
0.25~0.5s断开，孤网运行
仿真总时间:0.5秒
2.4.2 微电网的运行仿真
（1）仿真结果
图2.17 并网孤网切换过程MG1输出功率变化