符楊，黃麗莎，趙晶晶

（上海電力學院電氣工程學院，上海200090）

基于風儲協(xié)調(diào)控制的微電網(wǎng)平滑切換控制策略

符楊，黃麗莎，趙晶晶

（上海電力學院電氣工程學院，上海200090）

微電網(wǎng)由并網(wǎng)運行模式轉(zhuǎn)孤島運行模式的平滑切換是微電網(wǎng)穩(wěn)定運行研究的重要內(nèi)容。為提高切換過程的暫態(tài)穩(wěn)定性，針對風光儲互補型微電網(wǎng)，在考慮有功功率缺額情況下，設計并提出了基于雙饋感應風機有功功率綜合控制模型的微電網(wǎng)平滑切換控制策略，利用風機和蓄電池的協(xié)調(diào)控制減小切換過程的暫態(tài)波動。該綜合控制模型包括最大功率跟蹤控制模塊、虛擬慣性控制模塊、轉(zhuǎn)速恢復模塊和轉(zhuǎn)速保護模塊。虛擬慣性控制和蓄電池的協(xié)調(diào)作用實現(xiàn)了微網(wǎng)運行模式的平滑切換，轉(zhuǎn)速恢復模塊和轉(zhuǎn)速保護模塊確保了雙饋風機安全、穩(wěn)定運行。基于DIgSILENTPowerFactory軟件搭建微網(wǎng)模型并進行仿真分析，驗證了所提出控制策略的有效性。

微電網(wǎng)；平滑切換；雙饋感應風機；頻率控制；電壓控制

微電網(wǎng)技術的研究是分布式能源系統(tǒng)研究領域的熱點之一[1-3]。微電網(wǎng)供電可靠性高的一個重要因素就在于它具有并網(wǎng)運行和孤島運行兩種工作模式。并網(wǎng)運行時，微電網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)內(nèi)功率匹配情況從配電網(wǎng)吸收或輸出能量；當電網(wǎng)故障、停電檢修等原因造成微電網(wǎng)與主電網(wǎng)的連接中斷時，微電網(wǎng)從并網(wǎng)運行模式切換到孤島運行模式，繼續(xù)向微網(wǎng)內(nèi)的負荷供電，保證重要負荷的不間斷供電。微電網(wǎng)孤島運行的重要前提就是能夠從并網(wǎng)運行模式平滑切換到孤島運行模式。

為保證微電網(wǎng)運行模式的平穩(wěn)過渡，近年來國內(nèi)外許多學者對微電網(wǎng)的平滑切換控制策略進行了研究。文獻[4]建立風光蓄交流微電網(wǎng)，蓄電池儲能裝置采用電壓頻率控制（V/f控制）策略，以維持微電網(wǎng)孤島運行時的電壓和頻率的穩(wěn)定；風力發(fā)電單元和光伏發(fā)電單元采用恒功率控制（PQ控制）策略，以獲取可再生能源的最大利用率。但蓄電池頻繁的充放電會減少其使用壽命，且文獻中未考慮并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島時功率缺額的情況。文獻[5]提出在計劃離網(wǎng)前，以減小V/f控制的微電源的功率變化量為目標，使PQ控制的微源按照其容量約束分擔負荷，從而確保內(nèi)部功率平衡，減小沖擊實現(xiàn)平滑過渡。但該方法沒有考慮到微電網(wǎng)發(fā)生非計劃孤島的情況。文獻[6-7]基于改進型下垂特性的控制器，抑制微電網(wǎng)運行模式切換過程中電壓和頻率的振蕩。但下垂控制存在電壓和頻率偏移額定值的問題。文獻[8]從分布式電源容量與微電網(wǎng)內(nèi)負荷匹配程度的角度，提出3區(qū)域平滑切換控制策略，在保證重要負荷供電的前提下采用兩部切負荷的方法減小切換過程的暫態(tài)波動。但負荷的頻繁波動對微電網(wǎng)電壓和頻率會造成不利的影響。文獻[9]以超級電容為儲能元件，設計了一種包括功率環(huán)、逆變器濾波電容電壓環(huán)以及濾波電感電流環(huán)的三環(huán)反饋控制策略，用以滿足微電網(wǎng)平滑切換的要求。文獻[10-11]采用孤島運行時主從控制策略，將超級電容器和蓄電池組成的復合儲能裝置作為主電源，利用超級電容器功率密度大、動態(tài)響應快的特點，迅速填補切換時出現(xiàn)的功率缺額，而孤島平穩(wěn)運行時的主電源則由蓄電池來承擔。文獻[12]利用飛輪儲能提高儲能系統(tǒng)作為主電源時的響應速度，為微電網(wǎng)的孤島運行提供短時的功率支持。但超級電容器和飛輪儲能的成本過高，不利于實現(xiàn)微電網(wǎng)經(jīng)濟運行的目標。

本文提出了基于雙饋感應風力發(fā)電機有功功率綜合模型的微電網(wǎng)平滑切換控制策略，無需附加飛輪儲能和超級電容器等功率型儲能裝置，利用雙饋感應風機的一次調(diào)頻方法[13-14]改進有功控制環(huán)節(jié)，平抑微電網(wǎng)運行模式切換過程的暫態(tài)波動。該方法同樣具有輸出功率大、動態(tài)響應快的特點，并且達到了與飛輪儲能和超級電容器相近的平抑效果，同時顯著降低了微電網(wǎng)的投資成本。

1 微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運行分析

1.1微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

本文采用的微電網(wǎng)如圖1所示，各分布式電源通過逆變器和變壓器接入10 kV配網(wǎng)。其中，光伏電池采用PQ控制；DFIG采用最大功率跟蹤MPPT（maximum power point tracking）控制[15]；蓄電池在不同運行模式下的控制方式不同：并網(wǎng)運行時，蓄電池采用PQ控制；孤島運行時，蓄電池逆變器的控制方式由PQ控制切換為V/f控制，以主電源的形式為微電網(wǎng)提供電壓和頻率支持。微電網(wǎng)內(nèi)的負荷均為重要負荷，需保證不間斷供電，其中負荷B、負荷C接在0.4 kV低壓側(cè)，分別由光伏電池和蓄電池直接供電。微網(wǎng)中的PCC點和各分布式電源都由微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)EMS（energymanagement system）進行監(jiān)控，各分布式電源控制方式的改變均由EMS系統(tǒng)發(fā)送指令，統(tǒng)一管理。

1.2 分布式電源控制方式

本文采用的PQ控制框圖如圖2所示[16]。PQ控制采用功率控制與電流PI控制相結(jié)合的雙環(huán)控制方式，輸出控制逆變器脈寬調(diào)制信號。PQ控制的目標是保證分布式電源的輸出功率跟蹤參考功率，保持恒功率輸出狀態(tài)。

V/f控制框圖如圖3所示。V/f控制采用多閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)，包含功率外環(huán)、電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)，功率外環(huán)得到d軸電流參考值idref，電壓外環(huán)得到q軸電流參考值iqref，且功率外環(huán)中的有功功率基準值要隨著頻率的變化而變化。V/f控制的目標是根據(jù)微電網(wǎng)的電壓和頻率實時調(diào)節(jié)分布式電源的參考功率，通過調(diào)整輸出功率穩(wěn)定微電網(wǎng)的電壓和頻率。

DFIG采用矢量控制方法，其原理如圖4所示[17]。轉(zhuǎn)子電流的q軸分量iq控制有功分量，d軸id分量控制無功功率，實現(xiàn)了有功和無功的解耦控制。DFIG機組電流參考指令iqref、idref分別取決于MPPT控制和無功功率控制。由于微電網(wǎng)運行模式切換過程時間較短，假定切換前后風速恒定，即DFIG輸出的有功功率恒定。網(wǎng)側(cè)逆變器采用Vdc-Q控制方式，保證直流側(cè)電壓及輸出無功功率的恒定。

1.3 并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運行條件

孤島運行可分為計劃孤島運行和非計劃孤島運行。計劃孤島根據(jù)分布式電源的容量和故障前的運行狀態(tài)、本地負荷的大小，事先確定合理的孤島區(qū)域，與配電網(wǎng)斷開，切換過程通常較為穩(wěn)定。非計劃孤島是當有故障發(fā)生時，保護動作，斷路器跳閘，微電網(wǎng)在不可預知的情況下與配電網(wǎng)斷開連接，這種運行狀態(tài)通常伴隨微網(wǎng)內(nèi)的功率不匹配，頻率、電壓的波動等情況。為提高微電網(wǎng)供電可靠性，本文主要研究微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)非計劃孤島運行模式的平滑切換。

1.4 并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島過程分析

并網(wǎng)運行時，微電網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)內(nèi)功率匹配情況從配電網(wǎng)吸收或發(fā)出功率，配電網(wǎng)為微電網(wǎng)提供電壓和頻率支撐；進入孤島運行模式后，蓄電池由PQ控制切換至V/f控制，調(diào)整輸出功率，維持微網(wǎng)內(nèi)部電壓和頻率的穩(wěn)定。但微電網(wǎng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島的瞬間，電源和負荷功率可能不匹配，存在功率缺額的情況。功率缺額較大時，蓄電池很可能無法快速做出響應，主要原因是：①蓄電池在微網(wǎng)并網(wǎng)時通常處于浮充狀態(tài)，孤島后由浮充狀態(tài)切換為放電狀態(tài)需要相應的轉(zhuǎn)換時間；②蓄電池屬于能量型儲能裝置，無法在切換瞬間向微電網(wǎng)注入大量的功率，如果所需的輸出功率較大則需要相應的調(diào)整時間。因此，蓄電池無法迅速填補微電網(wǎng)運行模式切換瞬間出現(xiàn)的功率缺額，易導致微網(wǎng)內(nèi)部功率失衡，電壓和頻率出現(xiàn)較大的波動。因此，本文提出了基于DFIG有功功率綜合控制模型的控制策略，配合蓄電池進行協(xié)調(diào)控制，確保微電網(wǎng)運行模式的平滑切換。

2 DFIG有功功率綜合控制模型

DFIG有功功率綜合控制模型如圖5所示。該模型包含MPPT控制模塊、虛擬慣性控制模塊、轉(zhuǎn)速恢復模塊和轉(zhuǎn)速保護模塊。在MPPT控制策略的基礎上，添加虛擬慣性控制模塊和轉(zhuǎn)速恢復模塊，對DFIG有功功率的參考值進行調(diào)整，實現(xiàn)蓄電池和風機的協(xié)調(diào)控制，滿足微電網(wǎng)平滑切換和DFIG穩(wěn)定運行的要求。轉(zhuǎn)速保護模塊的作用則是保護風機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速維持在安全運行范圍。

2.1 虛擬慣性控制模塊

DFIG采用MPPT控制，意味著風機的有功輸出僅跟隨風力機轉(zhuǎn)速的變化而變化，無法對微網(wǎng)的頻率變化做出響應。為使其能夠提供類似于同步發(fā)電機的慣量支持，在DFIG有功功率控制環(huán)節(jié)中添加虛擬慣性控制模塊[18]，如圖6虛線框所示。

圖6中，f為測得的微電網(wǎng)頻率，f0為參考頻率。為了獲得較好的頻率響應，分別增加d f/d t與Δf兩個輔助控制回路。并網(wǎng)運行時，微電網(wǎng)的電壓和頻率由配電網(wǎng)支撐，虛擬慣性控制模塊不參與調(diào)頻。切換至孤島運行模式后，虛擬慣性控制模塊投入運行。當微電網(wǎng)頻率變化時，該控制模塊能夠快速調(diào)整有功功率參考值，對微電網(wǎng)的頻率變化提供動態(tài)支持。當頻率穩(wěn)定時，控制模塊不起作用。從能量守恒的角度，虛擬慣性控制是通過降低或增加轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，將機械能轉(zhuǎn)化為電能或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機械能，實現(xiàn)有功功率的調(diào)節(jié)。

當微電網(wǎng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島模式運行時，DFIG虛擬慣性控制能夠迅速向微電網(wǎng)注入大量有功功率，彌補蓄電池響應慢的缺點，承擔有功功率缺額。當蓄電池轉(zhuǎn)換為放電狀態(tài)后，再逐步調(diào)整輸出功率，維持微網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定。虛擬慣性控制結(jié)束后，DFIG參考功率恢復到初始值，繼續(xù)采用最大功率跟蹤控制策略。DFIG和蓄電池在控制時序上的相互配合保證了微電網(wǎng)運行模式切換過程的平穩(wěn)過渡。

2.2 轉(zhuǎn)速恢復模塊

DFIG虛擬慣性控制的優(yōu)勢在于其響應速度較快，并且能夠釋放大量的有功功率，但DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復較慢，不利于風機的穩(wěn)定運行。故本文在DFIG有功功率控制環(huán)節(jié)中再添加轉(zhuǎn)速恢復模塊，如圖7虛線框所示。ω為發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，ωref為參考轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速偏差通過PI控制器進行調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速恢復模塊能夠幫助發(fā)電機轉(zhuǎn)子以更快的速度恢復到最佳運行狀態(tài)。為避免轉(zhuǎn)速恢復功能對于有功支撐的削弱，當DFIG輸出功率恢復到初始值且持續(xù)時間超過1 s時，再投入轉(zhuǎn)速恢復模塊，防止暫態(tài)過程的二次擾動。

2.3 轉(zhuǎn)速保護模塊

當微電網(wǎng)的頻率下降過多時，DFIG參與深度調(diào)頻可能導致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降過快，甚至出現(xiàn)停轉(zhuǎn)的情況，但此時轉(zhuǎn)速恢復功能尚未啟動，這將對風機系統(tǒng)造成破壞性的影響。因此，本文在虛擬慣性控制模塊中添加轉(zhuǎn)速保護模塊。當轉(zhuǎn)速超出安全運行范圍極限，即ω＜ωmin時，DFIG虛擬控制模塊立即退出運行，機組不參與微電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)。工程中ωmin一般設定為0.7[19]。

3 仿真研究

3.1 仿真參數(shù)

根據(jù)圖1所示的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，本文基于DIgSI?LENTPowerFactory軟件搭建了微電網(wǎng)仿真模型，仿真主要參數(shù)設置如下：光伏逆變器參考功率Pref=2 MW，Qref=0.1Mvar；DFIG發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)參考功率Pref=2MW，Qref=0.2Mvar，吸收感性無功；蓄電池并網(wǎng)時處于浮充狀態(tài)，孤島后轉(zhuǎn)為放電模式，忽略蓄電池最大輸出功率的限制；恒功率負荷：PA=4 MW，QA=0.2Mvar，PB=1MW，QB=0.1Mvar，PC= 1MW，QC=0.1Mvar。由仿真參數(shù)可知，微網(wǎng)在并網(wǎng)時需向配電網(wǎng)吸取功率。當切換到非計劃孤島運行時，配電網(wǎng)不再提供功率，微網(wǎng)內(nèi)將出現(xiàn)功率缺額：有功功率2MW，無功功率0.5Mvar。

初始狀態(tài)t=0～1 s時，微電網(wǎng)并網(wǎng)運行。t=1 s時，配電網(wǎng)發(fā)生故障，微電網(wǎng)與配電網(wǎng)斷開連接，進入孤島運行模式。仿真時間30 s。

3.2 DFIG有功功率綜合控制仿真分析

3.2.1 DFIG虛擬慣性控制仿真分析

首先，根據(jù)圖6在DFIG有功功率控制環(huán)節(jié)中添加虛擬慣性控制模塊，驗證虛擬慣性控制的作用。虛擬慣量控制模塊參數(shù)設置如下：K1=1，K2=1，T=1。

采用虛擬慣性控制前后微電網(wǎng)的電壓、頻率，DFIG和蓄電池輸出功率的變化，DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化情況如圖8所示。

由圖8可以看出，未采用DFIG虛擬慣性控制方法時，運行模式的切換瞬間電壓和頻率出現(xiàn)跌落，電壓跌幅接近18%，頻率下降0.25 Hz，同時伴隨頻率波動，微網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性較差。采用虛擬慣性控制方法后，DFIG有功輸出增加，迅速填補微網(wǎng)內(nèi)的有功功率缺額，減小了切換過程微網(wǎng)電壓和頻率的跌落，電壓跌幅下降到15%以內(nèi)，頻率下降幅度減小至0.15Hz。由此可見，微網(wǎng)中虛擬慣性控制通過改變DFIG的有功輸出，對微網(wǎng)的電壓和頻率暫態(tài)特性都具有改善作用。蓄電池和DFIG的無功輸出無明顯變化。由圖8（e）可以看出，DFIG虛擬慣性控制后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復時間較長，約30 s。

3.2.2 轉(zhuǎn)速恢復模塊仿真分析

為加快DFIG虛擬慣性控制后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的恢復，根據(jù)圖7在虛擬慣性控制模塊的基礎上加入轉(zhuǎn)速恢復模塊。為保證DFIG轉(zhuǎn)速恢復后，使其恢復到最大功率跟蹤點，對轉(zhuǎn)速恢復模塊中參數(shù)KI和參數(shù)KP進行選擇[20]。其仿真結(jié)果如圖9（a）和（b）所示，可以看出，KP值越大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復速度越快，但高頻振蕩現(xiàn)象越明顯；KI值越大，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復后的穩(wěn)態(tài)值越大。不同KI參數(shù)下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復后DFIG有功輸出的穩(wěn)態(tài)值如圖9（c）所示。由此可見KP取值1，KI取值0.01時，DFIG轉(zhuǎn)速能快速恢復到最大功率跟蹤點，使其按最大功率出力。

加入轉(zhuǎn)速恢復模塊前后微電網(wǎng)電壓、頻率，DFIG和蓄電池輸出有功的變化，DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化情況如圖10所示。

從圖10可以看出，轉(zhuǎn)速恢復模塊投入后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復時間縮短。微網(wǎng)中主控單元蓄電池有功輸出隨之增加，有效彌補了轉(zhuǎn)速恢復過程中DFIG有功功率的跌落，保持了微電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定，因此添加轉(zhuǎn)速恢復模塊前后微電網(wǎng)電壓和頻率的變化情況基本不變。由此可見，通過蓄電池和DFIG協(xié)調(diào)控制，加快了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恢復過程，并使其恢復到最大功率跟蹤點轉(zhuǎn)速下，保證了微網(wǎng)的頻率穩(wěn)定，提高了微網(wǎng)孤島運行的經(jīng)濟性。

3.2.3 轉(zhuǎn)速保護模塊仿真分析

為驗證轉(zhuǎn)速保護模塊的作用，將微電網(wǎng)切換瞬間的有功缺額擴大到3MW，使DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降到ωmin即0.7倍額定轉(zhuǎn)速以下。仿真并比較加入轉(zhuǎn)速保護模塊后DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和有功輸出的變化情況，如圖11所示?？梢钥闯觯尤朕D(zhuǎn)速保護模塊后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降到ωmin時虛擬慣性模塊退出，DFIG有功輸出下降至初始值，電能轉(zhuǎn)化為機械能，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速逐步恢復到正常水平。

4 結(jié)論

本文針對微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運行模式切換過程，在考慮功率缺額的情況下，設計并提出了基于DFIG有功功率綜合控制模型的微電網(wǎng)平滑切換控制策略，通過仿真驗證得到結(jié)論如下。

（1）虛擬慣性控制模塊能夠迅速填補切換瞬間微網(wǎng)內(nèi)的有功功率缺額，彌補蓄電池響應慢的缺點，減小切換過程微網(wǎng)電壓和頻率的跌落，縮短暫態(tài)過渡時間。

（2）通過轉(zhuǎn)速恢復模塊控制參數(shù)KP、KI的合理選擇使DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速快速恢復到最大功率跟蹤點。轉(zhuǎn)速恢復模塊與蓄電池間的協(xié)調(diào)控制，有效彌補了轉(zhuǎn)速恢復過程中DFIG有功功率的跌落，保持了微電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定。

（3）轉(zhuǎn)速保護模塊能夠避免虛擬慣性控制導致DFIG轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降過多，確保轉(zhuǎn)速在安全范圍內(nèi)，有利于風機的穩(wěn)定運行。

（4）采用DFIG有功功率綜合控制模型，通過風機和蓄電池的協(xié)調(diào)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)微網(wǎng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島模式的平滑切換。

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[15]付明曉，李守智（Fu Mingxiao，LiShouzhi）.變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)最大風能追蹤的控制（Maximalwind-ener?gy tracking control of variable-speed constant-frequency wind-power generation system）[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報（Proceedings of the CSU-EPSA），2013，25（1）：74-78．

[16]劉增，劉進軍（Liu Zeng，Liu Jinjun）.一種可實現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)平滑切換的三相逆變器控制方法（A control method for 3-phase inverters enabling smooth transferring of the operation modes of distributed generation system）[J].電工技術學報（Transactions of China Electrotechni?cal Society），2011，26（5）：52-61.

[17]付媛，王毅，張祥宇，等（Fu Yuan，Wang Yi，Zhang Xiangyu，etal）.變速風電機組的慣性與一次調(diào)頻特性分析及綜合控制（Analysisand integrated controlof iner?tia and primary frequency regulation for variable speed wind turbines）[J].中國電機工程學報（Proceedings of the CSEE），2014，34（27）：4706-4716．

[18]薛迎成，邰能靈，劉立群，等（Xue Yingcheng，Tai Ne?ngling，Liu Liqun，etal）.雙饋風力發(fā)電機參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)新方法（Newmethod of system frequency regulation with doubly fed induction generator（DFIG））[J].高電壓技術（High Voltage Engineering），2009，35（11）：2839-2845．

[19]曹軍，王虹富，邱家駒（Cao Jun，Wang Hongfu，Qiu Ji?aju）.變速恒頻雙饋風電機組頻率控制策略（Frequency control strategy of variable-speed constant-frequency dou?bly-fed induction generator wind turbines）[J].電力系統(tǒng)自動化（Automation of Electric Power Systems），2009，33（13）：78-82．

[20]周小華（Zhou Xiaohua）.雙饋風力發(fā)電機組參與一次調(diào)頻的控制策略研究（The Control Strategy Study of Dou?bly-Fed Wind Turbine Participated in Primary Frequency Regulation）[D].長沙：湖南大學電氣與信息工程學院（Changsha：Institute of Electrical and Information Engi?neering，Hunan University），2013.

M icrogrid ControlStrategy for Smooth M ode Transfer Based on Coordination Between Double-fed Induction Generator and Battery

FUYang，HUANG Lisha，ZHAO Jingjing
（SchoolofElectricalPower Engineering，ShanghaiUniversity of Electrical Power，Shanghai200090，China）

The smooth transfer from grid-connected mode to island mode is important for the steady operation ofmi?crogrid.In order to improve the transientstability ofmicrogrid during transfer，this paper proposes a new control strate?gy for amicrogrid consisting of photovoltaic cells，battery and double-fed induction generator（DFIG）.Considering the caseofactive power shortfall，thisstrategy isbased on integrated controlmodel foractive power.Coordinated controlbe?tween wind turbine and battery reduces the transient fluctuation at themoment of transfer.The integrated model in?cludesmaximum power point tracking controlmodule，virtual inertia controlmodule，speed recoverymodule and speed protectionmodule.The coordination between virtual inertia control and battery allows a smooth transfer between differ?entmodesof thegrid，while speed recoverymodule and speed protectionmodule ensure the safe and stable operation of wind turbine.Amicrogridmodel is builton the DIgSILENTPowerFactory platform to conduct the simulation，which ver?ifies the effectivenessof the proposed controlstrategy.

microgrid；smoothmode transfer；double-fed induction generator（DFIG）；frequency control；voltage con?trol

TM76

A

1003-8930（2017）03-0055-07

10.3969/j.issn.1003-8930.2017.03.009

符楊（1968—），男，博士，教授，研究方向為電力系統(tǒng)規(guī)劃、分布式發(fā)電技術等。Email：mfudong@126.com

2015-04-01；

2016-05-06

上海綠色能源并網(wǎng)工程技術研究中心資助項目（13DZ2251900）；上海市重點支撐攻關計劃項目（13160500800）

黃麗莎（1990—），女，通信作者，碩士研究生，研究方向為微電網(wǎng)控制、電力系統(tǒng)仿真。Email：lisa0706@live.cn

趙晶晶（1980—），女，博士，副教授，研究方向為配電網(wǎng)優(yōu)化運行、風力發(fā)電并網(wǎng)、分布式發(fā)電技術。Email：jjzhao_sh@ 163.com