基于孤岛运行模式仿真的研究

张强　王庆磊　徐红城　张海霞

【摘 要】本文采用下垂控制作为孤岛运行的控制方式。在孤岛运行的模式中，考虑到不同的负载对孤岛运行有着不一样的效果。本文所采用的是负载端为阻性和阻感性的孤岛运行。通过比较得出其对系统的影响，尤其是根据各自的有功功率和无功功率的分布来判断各自产生谐波的大小，并都通过MATLAB/Simulink软件进行建模仿真，进行验证。

【关键词】下垂控制；孤岛运行；MATLAB/Simulink

【Abstract】In this paper， the use of droop control as the island of the control mode. In the island running mode， taking into account the different load on the island operation has a different effect. In this paper， the load side is used for the resistive and resistive island operation. The influence of the system on the system is obtained by comparison， especially according to the distribution of the active power and the reactive power. The simulation results show that the size of the harmonic is determined by MATLAB / Simulink software.

【Key words】Droopcontrol；Islandingoperation；MATLAB/Simulink

0 引言

在并網发电系统总会出现大大小小的问题， 当有关工作人员，在对电路进行检修，或者因其他原因要立刻停电，而此时停电的信号并没有被太阳能电池板发现，接着对电网进行供电。这时，一些大大小小负载和并网系统就会造成故孤岛效应，这也是相关工作人员，所面临非常棘手的问题。

1 下垂控制

下垂控制的不仅仅可以给系统提供稳定的电压，使负载端能够得到正常的供电。还可以满足功率平均分配，使能源的利用率最大化。而它最大的优点不管是单台逆变器还是多台逆变器，下垂控制都可以满足。下垂特性曲线如图1所示

2 单台微网逆变器阻性和阻感性负载的孤岛运行

阻性负载的孤岛运行仿真大体分为两个部分，主电路和控制电路。其中主电路包括直流电压、阻性负载以及LC滤波电路三个部分。阻感性负载就是在负载端变化。而控制电路中又功率的计算模块，除此之外还有双闭环的控制模块以及下垂控制模块如图2所示。

阻性负载逆变器输出的有功功率和无功功率波形如图3。因为这里面所采用的是阻性负载，理论上可以得到有功功率，此时无功功率应该是等于零的，但是在现实生活中逆变器滤波电路对系统的影响是不可能消除的，另外还有线路的感抗也会产生一定的影响，因此现实当中使用阻性的负载还是会有一点点的无功功率的产生。

与阻性负载相比阻感性的负载，会使系统产生一定的谐波，但通过多次尝试调节系统参数，所得到的波形还是能满足系统的要求的。

3 总结

本文首先对微网逆变器三种不同的控制方式进行了比较，最后选用下垂控制方式比较合适。其次又通过改变负载观察其对系统的影响做了一定的研究，发现当负载改变时对系统有一定程度的上的影响，通过多次参数调节，减小了高次谐波以及环流对系统的影响，使其满足系统的要求。

【参考文献】

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[2]董密，罗安.光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法[J].电力系统自动化，2006，30（20）；97-102.

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[责任编辑：朱丽娜]