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基于HMFC的交直流混合微电网控制

　　策略研究

刘洋1，李献伟1，王伟1，吕东旭2，孙旺1

（1．许继集团有限公司，河南 许昌 461000；2．许继（厦门）智能电力设备股份有限公司，福建 厦门 361101）

　　摘 要

　　混合微电网潮流控制器（hybrid microgrid flow controller，HMFC）作为交直流混合微电网中的接口变换器，其控制策略的优劣直接影响整个交直流混合微电网能否安全稳定运行。文章提出一种同时存在交直流大电网的新型交直流混合微电网结构，同时为了使在交流大电网断开时交直流混合微电网能够安全稳定运行，提出一种适用于该种情况下的HMFC控制策略，并分析了不同交流负荷投切、不同交流光伏出力转换以及不同交流储能充放电转换下HMFC对交流母线电压及交流母线频率的稳定能力。通过所搭建的仿真实验模型，对不同情况下的交直流微电网运行情况进行了仿真实验。结果表明，所提出的HMFC控制策略能够良好地稳定交流母线电压及交流母线频率，且有较高的响应速度。

　　随着以石油煤炭为主的非可再生能源的日益枯竭和人类生存环境的日益恶化，以光伏发电等可再生能源为主的分布式发电（distributed generation，DG）越来越受到人们的关注。随着分布式发电的接入量不断增大，其对电力系统稳定运行也造成了一定的隐患。而当电力系统发生故障时，必须立刻对分布式发电进行切除，这也大大地降低了分布式发电的利用效率。因此，一个集分布式电源、储能装置、能量转换装置及相关负荷保护和控制装置于一体的小型发配电系统（微电网）就应运而生。微电网对于传统的大电网来说是一个可控单元，可以向大电网输入输出功率，必要时可以进行切除；而对微电网内负荷来说，微电网可以保证其内部能量的优化分配与平衡，提高用电质量。

　　目前绝大多数的微电网为交流微电网，通过控制公共连接点（point of common coupling，PCC）开关可以完成微电网孤岛运行与并网运行之间的切换。由于光伏、燃料电池等发电系统和蓄电池储能系统、超级电容储能系统等均输出为直流电，若要接入交流电网则必须附加相应的电力电子变流设备，大大增加了微电网的投入。因此，直流微电网由于其高效性、可靠性和经济性则越来越受到人们的关注。由于微电网中可能会同时包含交流电源和直流电源，以及直流负荷和交流负荷，因此交直流混合微电网势必成为微电网的一个重要发展趋势。

　　本文构建了一个在交直流侧微电网中均有外接大电网的交直流混合微电网，使得当交流大电网发生故障断开后，直流大电网依然能够保证整个微电网的稳定运行，增强了整个系统的鲁棒性；研究了交流大电网断开情况下HMFC的控制策略，以及交直流混合微电网中不同交流负荷投切、不同交流光伏出力转换以及不同交流储能充放电转换情况下HMFC对交流母线电压和频率的稳定能力。通过在所搭建的仿真模型中的运行结果可以看出，本文所提出的建模方法与HMFC控制策略十分有效。

　　Hello，伙伴们

　　刘洋，李献伟，王伟，等.基于HMFC的交直流混合微电网控制策略研究[J].供用电，2017，34（5）：38-43.

　　LIU Yang, LI Xianwei, WANG Wei，et al.Research on the Control Strategy of Hybrid AC/DC Microgrid Based on HMFC[J].Distribution & Utilization，2017，34（5）：38-43.