1 研究背景　　

交直流混合微電網(wǎng)的出現(xiàn)有效克服了單純交、直流微電網(wǎng)本身具有的局限性，更利于將不同類型的分布式電源、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷整合到配電網(wǎng)中，并且對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)的改造程度較小，降低了投資成本。由于交直流混合微電網(wǎng)中同時(shí)含有交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)，因此，在進(jìn)行并離網(wǎng)切換過(guò)程中，涉及到多個(gè)不同類型平衡節(jié)點(diǎn)之間的切換控制，相較于單純交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，控制復(fù)雜程度大大增加。因此，需要對(duì)交直流混合微電網(wǎng)的運(yùn)行模式切換進(jìn)行全面而深入的研究。　　

2 研究方法

(1) 混合微電網(wǎng)運(yùn)行方式分類

與傳統(tǒng)的交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)的運(yùn)行方式相比，混合微電網(wǎng)的運(yùn)行方式更加多樣化。根據(jù)斷路器CB1和CB2的開(kāi)關(guān)狀態(tài)可將混合微電網(wǎng)的運(yùn)行方式分為4種，即聯(lián)合并網(wǎng)、交并直離、聯(lián)合離網(wǎng)、分別離網(wǎng)，。

 (2) 混合微電網(wǎng)不同運(yùn)行方式之間的切換關(guān)系

本文在分析四種基本運(yùn)行方式之間的切換時(shí)作如下規(guī)定：在同一時(shí)刻只允許一個(gè)斷路器（CB）動(dòng)作，因此，相鄰運(yùn)行方式之間可以經(jīng)過(guò)一步切換，而相對(duì)運(yùn)行方式之間(聯(lián)合并網(wǎng)與分別離網(wǎng)、交并直離與聯(lián)合離網(wǎng))需經(jīng)過(guò)2步切換。不同運(yùn)行方式之間切換共有12種情況，由此可以看出與單純交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)相比，混合微電網(wǎng)運(yùn)行方式之間的切換過(guò)程變得復(fù)雜、多樣。

 (3) 運(yùn)行方式間平滑切換控制邏輯

本文以主從控制結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行切換控制邏輯的設(shè)計(jì)。主要包括兩方面內(nèi)容：一是交直流混合微電網(wǎng)中平衡節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)序設(shè)計(jì)；二是不同控制策略之間進(jìn)行切換時(shí)控制算法補(bǔ)償策略設(shè)計(jì)。

3 論文重點(diǎn)內(nèi)容

（1）主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本文以主從控制結(jié)構(gòu)的交直流混合微電網(wǎng)為例，對(duì)多種運(yùn)行方式之間的切換控制策略進(jìn)行研究。本文的主要貢獻(xiàn)如下：

1）定義了交直流混合微電網(wǎng)的四種基本運(yùn)行方式，并分析了它們之間的切換關(guān)系；

2）提出了一種平衡節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)序方法，能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)行方式之間的平滑切換；

3）引入并離網(wǎng)切換時(shí)電壓/電流參考值補(bǔ)償算法，解決了V/f控制和PQ控制之間切換時(shí)造成PI調(diào)節(jié)器輸出量的突變。

（2）平衡節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)序圖

（3）通信網(wǎng)絡(luò)和邏輯電路示意圖

4 結(jié)論

為驗(yàn)證交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行方式間的切換策略的正確性，在PSCAD/EMTDC上搭建交直流混合微電網(wǎng)仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證，并記錄了切換過(guò)程中的電壓波形。結(jié)果表明：本文設(shè)計(jì)的平衡節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移時(shí)序以及不同控制策略之間的切換算法，能夠?qū)崿F(xiàn)四種基本運(yùn)行方式之間的平滑切換。

5 結(jié)論

1）本文提出的平衡節(jié)點(diǎn)選取和轉(zhuǎn)移時(shí)序方法，考慮了控制策略切換和硬開(kāi)關(guān)之間的延遲時(shí)間，解決了交直流混合微電網(wǎng)多種運(yùn)行方式之間切換難的問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行方式之間的平滑切換。

2）針對(duì)互聯(lián)變流器在不同運(yùn)行方式下所起到的穩(wěn)定電壓和傳輸功率作用的不同，提出了一種電壓-功率控制的方法，實(shí)現(xiàn)了多種運(yùn)行方式下交直流兩側(cè)電壓穩(wěn)定控制和功率的平滑傳輸。

但是本文仍存在一下問(wèn)題，需進(jìn)一步研究，如在不同運(yùn)行方式間切換時(shí)，電壓、電流仍存在一定的沖擊，容易引起繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作。　　

引文信息

L. H. Jia, Y. Q. Zhu, S. F. Du, and Y. S. Wang, “Analysis of the Transition Between Multiple Operational Modes for Hybrid AC/DC Microgrids,” CSEE Journal of Power and Energy Systems, vol. 4, no. 1, pp. 49–57, March. 2018.

作者簡(jiǎn)介

賈利虎，于2017年獲得華北電力大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。目前就職于國(guó)網(wǎng)天津經(jīng)研院，主要從事電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、微電網(wǎng)運(yùn)行與控制等相關(guān)領(lǐng)域研究。

朱永強(qiáng)，華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院副教授，于2005年獲得清華大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。主要從事微電網(wǎng)運(yùn)行與控制、新能源發(fā)電、電能質(zhì)量分析等相關(guān)領(lǐng)域研究。

杜少飛，于20175年獲得華北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位。目前就職于國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院，主要從事電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、微電網(wǎng)運(yùn)行于控制等相關(guān)領(lǐng)域研究。