在當前低碳化與去碳化的能源轉(zhuǎn)型期，集中式與分布式并舉開發(fā)新能源已是必然趨勢.分布式電源(DG)高比例接入配網(wǎng)使得配網(wǎng)由傳統(tǒng)受端電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占鬏?、儲存和分配于一體的新型電力交換系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)運行方式的多樣性與靈活性，為極端條件下的大電網(wǎng)故障和多源配網(wǎng)自身故障提供了主動孤島恢復(fù)負荷供電新路徑.

在配網(wǎng)故障情況下，利用分布電源黑啟動保障關(guān)鍵負荷供電一直是研究熱點.現(xiàn)有研究主要聚焦兩類，一類是研究失電后DG的黑啟動能力與黑啟動的可行性，另一類是研究黑啟動方案的啟動序列及其優(yōu)選.比如，文獻[11]提出利用微電網(wǎng)中的DG保障故障配網(wǎng)的關(guān)鍵負荷供電，將配網(wǎng)分為若干子系統(tǒng)，發(fā)生故障時各子系統(tǒng)逐一完成黑啟動與并網(wǎng)恢復(fù)，在保障微電網(wǎng)自身負荷的同時恢復(fù)更多的配網(wǎng)失電負荷.然而，對于如何抑制黑啟動過程中DG與負荷組網(wǎng)暫態(tài)過程可能產(chǎn)生的電壓、頻率波動卻鮮有研究.

在有關(guān)孤島內(nèi)DG黑啟動保障關(guān)鍵負荷的研究中，自組網(wǎng)過程中的DG一般采用功率下垂控制或V/f控制，這些方法雖然保證了穩(wěn)態(tài)條件下孤島內(nèi)電力平衡和頻率的統(tǒng)一，但存在有差調(diào)節(jié)特性，對功率瞬時突變的反應(yīng)不夠靈敏，因此無法平抑主動孤島自組網(wǎng)過程中母線電壓與頻率的波動，影響孤島安全穩(wěn)定運行，嚴重時甚至導(dǎo)致組網(wǎng)失敗.在孤島自組網(wǎng)完成后與主網(wǎng)并網(wǎng)時的同步電壓控制方面，孤島電壓波動與孤島內(nèi)DG出力變化息息相關(guān)，因此一般通過控制儲能或DG出力來實現(xiàn)同步電壓控制.以往研究通常通過設(shè)定電壓約束范圍，采用模型預(yù)測控制方法或濾波算法將電壓波動幅度限制在換流器可承受的強度內(nèi)，上述方法未考慮實際情況下，組網(wǎng)瞬時產(chǎn)生的電壓偏移，無法消除電壓偏移對相關(guān)設(shè)備安全運行的影響.

為解決上述問題，本文提出在主動孤島自組網(wǎng)過程中采用具備黑啟動能力的儲能系統(tǒng)作為黑啟動電源，設(shè)計電壓電流雙環(huán)前饋擾動補償控制系統(tǒng)來控制儲能輸出功率，通過內(nèi)部前饋補償削弱由DG和負荷并網(wǎng)引起的暫態(tài)功率變化對電壓波動造成的影響，充分利用儲能系統(tǒng)功率響應(yīng)的快速性完成對孤島自組網(wǎng)過程電壓波動的平抑.為驗證所提方法的有效性，依據(jù)黑啟動原則和DG啟動順序的一般原則設(shè)計孤島黑啟動自組網(wǎng)模型和啟動序列；并在MATLAB/Simulink軟件中搭建基于儲能控制的主動孤島動態(tài)組網(wǎng)電壓和頻率波動平抑仿真模型.

1 多源配網(wǎng)主動孤島自組網(wǎng)及并網(wǎng)過程分析

1.1 主動孤島恢復(fù)的應(yīng)用場景

主動孤島是含高比例DG配電網(wǎng)的一種非常態(tài)運行方式，是故障條件下保障關(guān)鍵負荷供電、提高系統(tǒng)供電可靠性，并且有別于傳統(tǒng)方式對非故障失電區(qū)進行負荷轉(zhuǎn)供恢復(fù)供電的新方式.當配電網(wǎng)的外部電網(wǎng)發(fā)生故障或內(nèi)部故障無法完成負荷轉(zhuǎn)供導(dǎo)致負荷失電時，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、DG位置、發(fā)電容量等，利用DG黑啟動自組網(wǎng)，可以形成一個或幾個孤立的子網(wǎng)，實現(xiàn)非故障失電區(qū)負荷的恢復(fù)供電.圖1為DG自組網(wǎng)保障負荷供電示意圖.其中，數(shù)字1～33表示節(jié)點序號和支路序號.

1.2 主動孤島自組網(wǎng)過程分析

在孤島黑啟動自組網(wǎng)過程中，DG的發(fā)電功率難以滿足孤島中所有負荷的需求.此時，需要以穩(wěn)態(tài)功率平衡為原則，參照黑啟動原則并考慮拓撲的空間位置盡快恢復(fù)孤島內(nèi)各個負荷，同時根據(jù)負荷的重要程度、DG容量以及負荷與DG的距離，確定配電網(wǎng)DG及負荷的自組網(wǎng)順序.

所提控制方法以主網(wǎng)電壓為參考值，以孤島母線的電壓、電流和逆變器端口電流為輸入，通過改進雙環(huán)控制方式協(xié)同控制儲能系統(tǒng)的功率輸出，調(diào)節(jié)孤島母線電壓及電流，使得自組網(wǎng)完成后孤島與主網(wǎng)的電壓以及頻率的差值達到并網(wǎng)要求.其基本原理為基于主網(wǎng)電壓頻率與孤島電壓頻率的差值，通過解耦后的前饋擾動補償?shù)瓤刂骗h(huán)節(jié)，實現(xiàn)比例積分調(diào)節(jié)器的自動跟蹤調(diào)節(jié)，縮小孤島與主網(wǎng)的電壓及頻率差異，從而產(chǎn)生同期點，達到并網(wǎng)條件.

式中：和分別為電壓環(huán)內(nèi)PI控制器的比例參數(shù)和積分參數(shù)；s和s分別為軸和軸上逆變器端口電流參考值；為拉普拉斯變換中的微分算子.

本文采用串行恢復(fù)作為網(wǎng)架的恢復(fù)策略，具體恢復(fù)流程如下.

(1) 切除全部負荷，空載啟動.空載啟動可以避免自組網(wǎng)初期因負荷過載發(fā)生啟動失敗的情況.

(2) 啟動具備黑啟動能力的儲能裝置.算例中，DG1、DG3采用容量40 kV·A的儲能裝置；DG2采用永磁同步風機，容量40 kV·A；DG4采用光伏發(fā)電，容量20 kV·A.首先啟動具備黑啟動能力的儲能裝置DG1，建立初始孤島的電壓和頻率.為確保黑啟動電源能夠承受孤島系統(tǒng)中其他非黑啟動電源啟動時產(chǎn)生的功率沖擊，儲能DG1的額定功率需滿足：

凡是有人發(fā)起溝通需求，必須即刻回應(yīng)。團隊內(nèi)部的培訓也是高效溝通的表現(xiàn)，受訓對象接受首次培訓后，必須有培訓師或帶教人對位，以隨時接受反饋與提問。將各人串聯(lián)成各組交叉流線，而單線、刻板的圈定，須配合專業(yè)與職能劃分。這樣一來，團隊即將具備拆分、重組、接力沖刺、互為備份的特性。

≥+++

(1)

式中：為儲能DG1的額定視在功率；為孤島母線電壓的空載損耗；、和分別為DG2、DG3和DG4啟動時的沖擊功率.

(3) 投入重要負荷.在儲能DG1額定容量能滿足負荷所需功率的前提下，逐步投入負荷以快速恢復(fù)供電.在投入過程中，應(yīng)保證系統(tǒng)電壓和頻率在允許范圍內(nèi)波動，避免整個系統(tǒng)由于電壓頻率波動引發(fā)振蕩.因此，需采用合適的控制方式控制儲能輸出以穩(wěn)定孤島電壓及頻率，平抑并網(wǎng)波動.此外，在投入重要負荷時，投入負荷容量()、孤島母線電壓()及頻率()應(yīng)滿足：

≥

(2)

≤≤

(3)

≤≤

(4)

式中：和分別為母線電壓幅值的上限和下限；和分別為系統(tǒng)頻率的上限和下限.

(4) 啟動其他DG.優(yōu)先啟動具有電壓和頻率支撐能力的DG，以維持黑啟動初期系統(tǒng)的電壓與頻率穩(wěn)定.

(5) 逐漸并入孤島其他負荷.DG逐步接入后，根據(jù)負荷位置、重要程度及系統(tǒng)發(fā)電容量逐步投入其他負荷，實現(xiàn)關(guān)鍵負荷的最大化保障供電.整個過程需要保障DG總?cè)萘渴冀K大于負荷總?cè)萘?

日本山崎馬扎克（MAZAK）公司成立于1919年，主要生產(chǎn)CNC車床、復(fù)合車銑加工中心、立式加工中心、臥式加工中心、CNC激光系統(tǒng)、FMS柔性生產(chǎn)系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)、CNC裝置和生產(chǎn)支持軟件等。產(chǎn)品素以高速度、高精度而在行業(yè)內(nèi)著稱，遍及機械工業(yè)的各個行業(yè)。

孤島依據(jù)上述黑啟動原則完成孤島黑啟動自組網(wǎng)后，形成與主網(wǎng)分離且穩(wěn)定運行的孤島系統(tǒng).

1.3 主動孤島并網(wǎng)過程分析

自組網(wǎng)完成后的孤島需與主網(wǎng)并網(wǎng)運行，孤島與主網(wǎng)完成并網(wǎng)時整個故障恢復(fù)過程結(jié)束.孤島與主網(wǎng)并網(wǎng)需要滿足如下條件：① 二者電壓差近似為0；② 頻率基本一致；③ 電流由主網(wǎng)流向孤島.然而，一般情況下，孤島頻率小于主網(wǎng)頻率，并且孤島電壓與主網(wǎng)電壓也存在一定差距，難以達到同期并網(wǎng)條件，因此不能直接并網(wǎng).

根據(jù)DG是否具備黑啟動能力和穩(wěn)定輸出功率能力，依次對各DG進行分類： ① 黑啟動DG與非黑啟動DG；② 穩(wěn)定輸出功率式DG與非穩(wěn)定輸出功率式DG.

2 自組網(wǎng)過程的波動分析

傳統(tǒng)的孤島黑啟動自組網(wǎng)和并網(wǎng)過程未充分考慮電壓、頻率波動問題.對此，分析孤島內(nèi)部電壓、頻率波動的原因.

漢魏時期，人們吃火鍋已是很普遍了。從考古發(fā)現(xiàn)來看，此時已有各式各樣的火鍋，火鍋的材質(zhì)也不局限于青銅一類，出現(xiàn)了鐵火鍋、陶火鍋等，除了吃分餐制形式 的“小火鍋”外，那時人們還吃起了可以放不同料湯、燒煮不同口味的鴛鴦火鍋。分格鼎，漢代的火鍋。又被稱為古代版的鴛鴦火鍋。在江蘇盱眙縣境內(nèi)大云山西漢墓中考古出土的一件分格鼎，直接證明墓主、西漢江都王劉非就是一位火鍋“吃貨”。而且，不只證明他喜歡吃火鍋，還證明他吃的是“鴛鴦火鍋”。分格鼎，就是將鼎分成不同的燒煮空間，避免不同味道的料湯串味，其飲食原理如同現(xiàn)代的鴛鴦火鍋，方便有酸、辣、麻、咸等不同飲食習慣的食客。

波動分析的總原則為獨立運行孤島內(nèi)部源荷功率平衡.設(shè)孤島系統(tǒng)內(nèi)部負荷消耗的有功功率為；孤島系統(tǒng)內(nèi)部消耗的無功功率為；自組網(wǎng)過程中其他負荷或DG并網(wǎng)會產(chǎn)生相應(yīng)較大的暫態(tài)功率波動，因此設(shè)其相應(yīng)的有功和無功功率波動量分別為 Δ和 Δ，此時主要分析由于其他負荷及DG并網(wǎng)所產(chǎn)生的暫態(tài)功率波動，認為DG等效輸出穩(wěn)定的有功功率()和無功功率()，則

解此二元一次方程可得：

(5)

(6)

式中：為孤島電壓；為負荷等效電阻；為負荷品質(zhì)因數(shù)；為孤島頻率；為負荷諧振頻率.由式(6)可解得：

(7)

九一八以后，帝國主義的炮火打碎了中國的和平，狂飆的時代撼著整個遠東，驚破了沉醉的夢魂，太平洋的潮流和群眾的吶喊一致地怒吼了，戲劇底責任，是負有嚴重性的宣傳，在這垂危的國難期間，它當然不能再落后了，所以復(fù)活后的戲劇，劇社像雨后春筍一般成立，完成一條堅固的陣線。

(8)

3)研究方法的使用是否恰當準確對于我們的研究結(jié)果具有很大的影響。雖然我們現(xiàn)在的研究也有一定的優(yōu)勢，但是過于單一研究方法也可能會使得我們的研究結(jié)論真實性受到質(zhì)疑。在以后的研究中，我們應(yīng)該采用多種研究方法進行研究以彌補單個研究方法的不足，從而最大限度地去提高我們研究的準確性。

二肖皆一竅，兔舐雄毛而孕，感而不交也，雞合踏而無形，交而不感也。[注](明)王逵：《蠡海集》，中華書局，1985年，第20頁。

(9)

式中：

在2015年聯(lián)合國氣候峰會上聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標（SDG）的簽署為全球政策和市場治理翻開新的篇章，氣候變化、排放達峰、綠色增長等議題已經(jīng)成為了全世界的共識，世界的政策驅(qū)動點已經(jīng)從純粹的經(jīng)濟利益到了一個需整合經(jīng)濟、環(huán)境和社會利益為一體的可持續(xù)性發(fā)展時代。雖然全球政府、商界和社會都在呼吁真正的行動，但氣候變化問題日漸嚴峻，而世界依舊缺乏一個有效的全生態(tài)性的機制來應(yīng)對氣候變化等環(huán)境問題。

(10)

參考式(9)和(10)可知，值隨DG有功和無功出力的變化而變化，由此產(chǎn)生相應(yīng)頻率波動.影響DG出力的因素較多，包括光照強度、風速等不確定因素，因此在孤島自組網(wǎng)過程中存在頻率波動.此外，由于黑啟動過程中DG及負荷不斷并入孤島，由此產(chǎn)生的有功功率暫態(tài)變化將影響，導(dǎo)致在負荷或DG接入孤島時孤島電壓產(chǎn)生波動.

為解決此問題，考慮到儲能系統(tǒng)功率響應(yīng)的快速性，可以在孤島內(nèi)加入具備黑啟動能力的儲能作為黑啟動電源，并在儲能逆變器上施加合適的控制方法，依據(jù)主網(wǎng)電壓及孤島母線電壓控制儲能出力以穩(wěn)定孤島內(nèi)電壓與頻率.

式中：為濾波電容值.同理，經(jīng)變換并推導(dǎo)易得：

3 基于儲能控制的波動平抑模型

3.1 儲能控制器的電路結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)中儲能的控制一般采用三相全橋逆變器，其主要包括逆變橋、脈沖寬度調(diào)制(PWM)、LC濾波器、控制等模塊，電路結(jié)構(gòu)如圖2所示.其中，R、L和C分別為電阻器、電感器和電容器，s和s分別為逆變器端口的電壓和電流；c和c分別為母線的電壓和電流.在各種PWM方法中，空間矢量脈寬調(diào)制簡單且適合數(shù)字化實現(xiàn)，具有輸出電流波形好、直流側(cè)電壓利用率高等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于逆變器控制.逆變器工作過程如下：輸入信號經(jīng)控制模塊控制后，利用PWM模塊進行空間矢量脈寬調(diào)制，產(chǎn)生的PWM信號用來控制全控型電力電子器件的開合，將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電，經(jīng)LC濾波器濾波后輸入電網(wǎng).

3.2 控制方法的數(shù)學模型

根據(jù)圖2所示的三相全橋逆變器電路結(jié)構(gòu)和基爾霍夫電壓定律，可在逆變器出口列寫電壓平衡方程以構(gòu)建電壓模型：

(11)

式中：為電感值；為線路等效電阻值；為時間.

要確保課程教學質(zhì)量，關(guān)鍵在于有切合實際的教學措施及可操作的規(guī)范.課程質(zhì)量標準作為課程教學的指導(dǎo)性文件，從課程的教學文件、教學運行、教學考核三個方面對機械設(shè)計課程教學加以規(guī)范，提出具體的教學建議，見表3.

棉織物以良好的吸濕性，透氣性和穿著的舒適性，深受大眾喜歡。為了追求時尚，生產(chǎn)商會制造出各種獨特風格的棉產(chǎn)品，這就需要對棉織物染色。傳統(tǒng)的染色工藝流程先紡紗接著織布再染色，新型的染色工藝流程為先染棉條接著紡紗再織布[1]。兩者相比，后者色差小，節(jié)約水電，污染小，同時可以縮短生產(chǎn)周期。紡紗時可以采用有幾種顏色棉不同比例混配，滿足消費者對色彩多元化的需求。

s、s和c均為三相：

(12)

式中：s、c和s(=,,)分別為、和三相的電壓和電流式(12)經(jīng)變換后推導(dǎo)可得：

將式(7)代入式(6)可得：

(13)

式中：s和s(=,)分別為軸和軸上逆變器端口的電壓和電流；c和c分別為軸和軸上孤島母線電壓；為角頻率.式(13)可改寫為

通常情況下，不同的地區(qū)有著各自不同的土質(zhì)，不同土質(zhì)的穩(wěn)定性也有著很大的差距，例如，陜西地區(qū)就屬于黃土土質(zhì)，又因為大多處于特殊的地質(zhì)構(gòu)造處，所以極其容易發(fā)生地面沉降的事故。另外，陜西地區(qū)的濕陷性黃土地基也較為嚴重，對地基處理不當是造成地基基礎(chǔ)下沉的主要原因[3]。

(14)

在盡可能短的時間內(nèi)恢復(fù)更多重要負荷并完成孤島黑啟動的首要問題是合理安排孤島DG及負荷的啟動順序，應(yīng)遵循的原則如下：① 具備黑啟動能力的DG及具備穩(wěn)定輸出能力的功率式DG優(yōu)先啟動；② 離重要負荷近的DG優(yōu)先啟動；③ 具有調(diào)頻調(diào)壓能力的DG優(yōu)先啟動，以保障DG啟動后孤島具備一定調(diào)頻調(diào)壓能力，否則在帶負荷運行過程中容易引發(fā)振蕩失穩(wěn)；④ DG容量應(yīng)始終大于啟動負荷的功率需求.

如果必須要用言簡意賅的方式去概括參與這次選題策劃的六輛跑車，首先出現(xiàn)在我腦海中莫過于“震撼”“澎湃”“內(nèi)斂”這三個詞匯。如果非要再加上一個名詞，那非“座椅”莫屬。是的，它們無一例外都擁有一對難以取悅我的座椅。

根據(jù)基爾霍夫電流定理可知，電容電流等于逆變器輸出電流減去孤島母線上的電流：

(15)

綜上可知：DG有功出力變化、DG并網(wǎng)或負荷變動，將會造成孤島母線電壓、頻率發(fā)生波動，此時儲能系統(tǒng)自發(fā)地調(diào)節(jié)輸出功率以補償功率變化，可以穩(wěn)定孤島的運行電壓及頻率.

鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)興旺，意味著鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展充滿活力。盡管反映某個鄉(xiāng)村的產(chǎn)業(yè)興旺可能是一個或兩三個產(chǎn)業(yè)，但總體上衡量鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)興旺的角度和標準應(yīng)是多維的，因而鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)興旺的內(nèi)涵特征展現(xiàn)得比較豐富，至少有以下方面。

(16)

(17)

式中：ref和ref分別為軸和軸上母線電壓參考值；c和c分別為軸和軸上孤島母線電流；和分別為電流環(huán)內(nèi)PI控制器的比例參數(shù)和積分參數(shù).

結(jié)合式(14)和(17)，構(gòu)建電壓和電流控制環(huán)，將雙環(huán)綜合后可得到電壓電流雙環(huán)控制圖，如圖3所示.其中，c和c為負荷側(cè)參考電壓，其值等于式(17)中的ref和ref；s和s為逆變器端口電壓參考值，其值等于式(14)中的和s；和為電流內(nèi)環(huán)的參考值.

傳統(tǒng)控制方式忽視了s對c的影響，并未對s進行測量.相比于無前饋補償?shù)膫鹘y(tǒng)V/f控制，該控制方式增加了s的測量.結(jié)合圖3并參照式(17)可知，該方法實際上是對傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)V/f控制策略中的電壓外環(huán)引入了負荷電壓作為前饋擾動補償，并且在電流內(nèi)環(huán)中引入了孤島母線電壓進行擾動補償.c和c在補償負荷電壓的擾動分量后經(jīng)過解耦等控制生成和，然后以和為參考值完成電流內(nèi)環(huán)的解耦、補償?shù)瓤刂?

綜上所述,在產(chǎn)后婦女盆底功能康復(fù)治療中加入護理干預(yù)措施能夠有效提高患者的臨床康復(fù)效果,具有現(xiàn)實意義,值得推廣。

對于無前饋補償?shù)膫鹘y(tǒng)V/f控制策略，其c和c會受到c和c以及濾波電容的影響，且兩者間存在交叉耦合，因此DG并網(wǎng)或負荷并網(wǎng)時引起的暫態(tài)功率變化極易通過影響c和c造成孤島母線電壓的振蕩而對于增加前饋補償?shù)母倪M雙環(huán)控制策略而言，c和c可以完成獨立解耦控制，因此孤島母線電壓的控制不受等效負荷動態(tài)特性影響，即改進雙環(huán)控制的儲能系統(tǒng)通過內(nèi)部前饋擾動補償削弱了由DG及負荷并網(wǎng)引起的暫態(tài)功率變化對電壓波動造成的影響，顯著加快了功率調(diào)控速度并增強了穩(wěn)定電壓能力.

基于圖3所示的改進雙環(huán)控制方式，結(jié)合孤島中儲能逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)可以得到儲能逆變器的改進雙環(huán)控制控制過程示意圖，如圖4所示.其中，c為采樣的主網(wǎng)電壓，s和s為坐標變換后的逆變器端口電壓參考值.可知，改進雙環(huán)控制分別對c、c、c、s和s進行采樣.以c為參考值，所采樣的電壓及電流經(jīng)過坐標變換后進入控制器，按照圖3所示電壓電流雙環(huán)控制示意圖完成負荷電壓前饋擾動補償和孤島母線電流擾動補償?shù)瓤刂骗h(huán)節(jié)，控制過程完成后通過空間矢量脈寬調(diào)制生成PWM信號對逆變器進行控制，以此控制儲能輸出功率以平抑孤島母線上功率的波動，從而縮小孤島與主網(wǎng)的電壓差距，完成孤島自組網(wǎng)過程的電壓波動平抑.

4 仿真分析

4.1 仿真模型搭建

依據(jù)上述黑啟動原則和DG啟動順序的一般原則設(shè)計孤島黑啟動自組網(wǎng)仿真模型.孤島中布置1個具備黑啟動能力的儲能裝置(DG1)、1個永磁風力發(fā)電機(DG2)、1個具備穩(wěn)定輸出能力的儲能裝置(DG3)、1個光伏電源(DG4)、11個負荷，其中負荷1為重要負荷不可停電，因此負荷1一直與DG1連接保障其供電可靠性.在MATLAB/Simulink中搭建如圖5所示的孤島自組網(wǎng)仿真實驗平臺.分布式電源參數(shù)表如表1所示，其中DG4采用最大功率點跟蹤控制，所有DG的額定電壓均設(shè)為380 V，額定頻率均設(shè)為50 Hz.在負荷方面，負荷1為重要負荷、負荷2～8為一般負荷，額定功率均設(shè)為10 kW、5 kvar；負荷9～11為一般負荷，額定功率均設(shè)為 5 kW、2 kvar.負荷的額定電壓設(shè)為380 V，額定頻率設(shè)為50 Hz，其中負荷1為重要負荷，即使在孤島斷電離網(wǎng)情況下也一直由DG1保障供電.其他負荷為一般負荷，一般負荷在黑啟動過程的初始狀態(tài)全部退出運行.

仿真工況如下：仿真時長共2.0 s，初始時刻，整個系統(tǒng)除負荷1外均為全黑狀態(tài)，負荷和各分布式發(fā)電單元與交流母線的開關(guān)全部處于斷開狀態(tài)；=0.1 s時，閉合開關(guān)S1，使具有黑啟動能力的DG1建立孤島系統(tǒng)的電壓和頻率并帶動負荷1運行；=0.2 s時，閉合開關(guān)S2，投入負荷2；=0.3 s時，閉合斷路器S3；=0.4 s時，閉合開關(guān)S8，投入負荷3；=0.5 s時，閉合開關(guān)S5，投入DG2；=0.6 s時，閉合開關(guān)S6，投入負荷5；=0.7 s時，閉合開關(guān)S7，投入負荷4；=0.8 s時，閉合母聯(lián)斷路器S9；=0.9 s時，閉合開關(guān)S11，投入DG3；=1.0，1.1，1.2 s時分別閉合開關(guān)S12、S13、S14，投入負荷8、 負荷7、 負荷6；=1.3 s時，閉合斷路器S10；=1.4 s時，閉合斷路器S15；=1.5 s時，閉合開關(guān)S16，投入DG4；=1.6，1.7，1.8 s時，分別閉合開關(guān)S17、S18、S19，投入負荷11、 負荷10、 負荷9；至此，孤島自組網(wǎng)過程完成.=1.9 s時，閉合斷路器S20，使孤島恢復(fù)與主網(wǎng)的連接；=2.0 s時仿真結(jié)束.

為模擬風速與光照強度的變化對DG2和DG4出力的影響，在模型中設(shè)置=1 s時，DG2的風速由6 m/s突變?yōu)? m/s；=1.7 s時，DG4的光照強度從 1 200 W/m突變?yōu)? 000 W/m，仿真過程中觀察母線電壓及頻率的波動情況.

4.2 仿真結(jié)果

在孤島黑啟動自組網(wǎng)過程中，DG和負荷的并網(wǎng)會引起孤島母線上的功率發(fā)生突變，進而引發(fā)電壓頻率的波動.在該過程中，對比改進雙環(huán)控制與傳統(tǒng)V/f控制對孤島母線電壓頻率波動的抑制能力.依據(jù)上述孤島自組網(wǎng)過程仿真拓撲圖進行仿真，當對DG1分別采用傳統(tǒng)V/f控制和改進雙環(huán)控制時，孤島母線電壓波形圖分別如圖6和7所示；電壓有效值、局部孤島母線電壓有效值和頻率對比分別如圖8～10所示.

由圖6～8可知，當DG1采用傳統(tǒng)V/f控制時，在=0.5 s，即DG2并網(wǎng)瞬間會引起較大暫態(tài)功率波動，從而在孤島母線上產(chǎn)生一個較大的電壓波動，此時電壓有效值驟降至120 V左右又迅速恢復(fù).之后，隨各負荷并網(wǎng)，電壓有效值仍存在波動，并且在孤島自組網(wǎng)過程中會產(chǎn)生輕微電壓偏移，這是由于傳統(tǒng)V/f控制屬于有差調(diào)節(jié)，其對負荷功率的平衡以產(chǎn)生電壓的偏移為代價，難以穩(wěn)定調(diào)節(jié)暫態(tài)大功率突變引起的電壓和頻率波動，影響系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能.相較于傳統(tǒng)V/f控制，采用改進雙環(huán)控制時，孤島母線電壓在DG及負荷接入時產(chǎn)生的波動明顯較小，尤其在負荷接入時產(chǎn)生的波動更為平緩.

由圖9可知，在自組網(wǎng)過程中，采用改進雙環(huán)控制時電壓的波動幅度更小，且基本不產(chǎn)生電壓偏移，更易于實現(xiàn)各負荷和DG穩(wěn)定并網(wǎng)，保障了孤島自組網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行.其原因為改進雙環(huán)控制的儲能系統(tǒng)通過內(nèi)部前饋補償削弱了由DG及負荷并網(wǎng)引起的暫態(tài)功率變化對電壓波動的影響，提升了功率調(diào)控的速度并增強了穩(wěn)定電壓能力，保障了電網(wǎng)的電能質(zhì)量及自組網(wǎng)過程的安全穩(wěn)定運行.

由圖10可知，傳統(tǒng)V/f控制在并網(wǎng)時的頻率波動較大，最大偏移量約為50.35 Hz；而采用改進雙環(huán)控制時孤島頻率的波動更平緩，最大偏移量約為50.2 Hz，改善了傳統(tǒng)V/f控制的頻率波動.

分別對圖6和7中0.1～2.0 s內(nèi)孤島母線電壓波形進行快速傅里葉變換(FFT)分析，結(jié)果如圖11和12所示.其中，Mag表示各頻率對應(yīng)的諧波幅值相對于基波幅值的大小，THD為總諧波畸變率，(50 Hz)=308.5表示基波頻率50 Hz，電壓基波幅值為308.5 V.由圖11和12可知，采用改進雙環(huán)控制時孤島母線電壓波形畸變率為1.10%，小于采用傳統(tǒng)V/f控制時的電壓波形畸變率(2.00%).進一步證明了改進雙環(huán)控制能有效平抑孤島母線電壓、頻率波動，改善電能質(zhì)量.

綜上所述，相較于傳統(tǒng)V/f控制，采用改進雙環(huán)控制方案的優(yōu)勢如下：① 有效平抑孤島自組網(wǎng)時功率突變引起的電壓、頻率波動，使整個孤島自組網(wǎng)過程中電壓、頻率波動更為平緩；② 孤島母線電壓波形畸變率更小，能明顯改善電能質(zhì)量，且抗干擾能力更強，魯棒性更好，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；③ 保證了孤島因事故脫網(wǎng)后自組網(wǎng)復(fù)電過程的安全性與可靠性，改善了電能質(zhì)量，增強了電網(wǎng)抵御事故能力，對電網(wǎng)的安全運行和經(jīng)濟發(fā)展具有現(xiàn)實意義.

5 結(jié)語

多源配網(wǎng)主動孤島恢復(fù)有利于保障極端條件下的關(guān)鍵負荷供電，為解決主動孤島恢復(fù)過程中負荷和DG組網(wǎng)瞬間產(chǎn)生的電壓、頻率波動問題，研究和分析故障配電網(wǎng)主動孤島自組網(wǎng)恢復(fù)過程中產(chǎn)生電壓、頻率波動的原因，提出改進雙環(huán)控制的儲能系統(tǒng)矢量控制方法，設(shè)計電壓電流雙環(huán)前饋擾動補償控制系統(tǒng)，建立基于儲能控制的主動孤島動態(tài)組網(wǎng)電壓、頻率波動平抑模型，改善了傳統(tǒng)V/f控制電壓偏移、電壓和頻率波動較大的問題，實現(xiàn)了主動孤島自組網(wǎng)時的電壓、頻率波動平抑.根據(jù)主動孤島自組網(wǎng)流程及原則，利用MATLAB/Simulink仿真工具搭建不同控制方式下的孤島自組網(wǎng)仿真模型，分別采用傳統(tǒng)V/f控制及改進雙環(huán)控制對孤島自組網(wǎng)過程進行仿真分析，得出如下結(jié)論：改進雙環(huán)控制添加了負荷電壓前饋擾動補償，加快了逆變器的動態(tài)調(diào)節(jié)速度，提高了系統(tǒng)在孤島自組網(wǎng)過程的動態(tài)響應(yīng)性能；采用基于矢量法的改進雙環(huán)控制對孤島黑啟動過程中電壓、頻率波動抑制效果優(yōu)于傳統(tǒng)V/f控制，有利于改善電壓及電能質(zhì)量，保障孤島自組網(wǎng)安全穩(wěn)定進行.