抑制电压波动与规避频率越限的孤岛微电网并网预同步方案

吴宇奇，叶雨晴，马 啸，王子璇，李正天，徐海波

（1. 强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学），湖北省武汉市 430074；2. 易事特集团股份有限公司，广东省东莞市 523808）

0 引言

随着分布式电源（distributed generator，DG）渗透率的不断攀升，配电网内部通常包含多个由DG、储能、负荷等组成的微电网［1-4］。微电网可依据上级主网运行状态选择并网或离网运行，以保障对其内部负荷的不间断供电［5-6］。对于孤岛微电网而言，当上级电网故障排除或备用电源投入后，通常需要及时再并网以减轻孤岛运行压力［7］。

在并网预同步过程中，需实现并网开关两侧电气状态量的安全平滑调节［8-11］，其中，电压与频率指标是关注重点。GB/T 33589—2017 规定：通过10（6）kV 等级接入用户侧的DG 在并网启动时，并网频率需在49.5～50.2 Hz 以内，并网电压不得超过标称电压的±7%［3］。目前，孤岛微电网通常依靠V/f控制型储能实现稳定运行［12］，并通过改进其控制环节实现电压、频率、相位的预同步调节，但孤岛内风光电源出力变化易导致电压波动，相差调节时比例-积分（PI）参数选取不当也会造成频率偏差过大，这也是孤岛微电网再并网过程中需重点解决的技术难题。

在并网预同步电压控制方面，由于电压波动与风光电源出力变化息息相关，电压波动抑制一般通过控制风光出力变化来实现。对此，现有研究通常对储能采用预测或滤波算法以平抑风光功率波动［13-15］。但上述研究主要针对微电网并网稳态阶段，一般至少以24 h 的前瞻周期控制储能的输出功率［16］。在实际预同步过程中，现有工程方案主要采取设定电压约束范围，以限制电压波动幅度在换流器可承受的鲁棒强度以内。……