可再生能源基础与应用杂志
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抽象的

高可再生能源微电网动态控制策略与故障保护

郑德华

微电网是一组相互连接的负荷和配电层面的分布式能源（包括微型涡轮机、柴油发电机、储能、可再生能源和所有其他类型的分布式能源），具有明确的电力边界，具有黑启动能力，可以孤岛运行模式和/或并网模式。由于可再生资源的不确定性、间歇性、不连续性，微电网中存在暂态扰动和动态扰动。由于系统中故障电流较小且微电网惯性很小，微电网的扰动控制和故障保护比传统电网更加困难。

微电网保护和动态控制中最具挑战性的部分 是确定系统中是否发生故障或干扰。在微电网中，可能会出现类似于初始故障时的暂态和动态扰动的暂态特性。如果出现故障，应采用瞬态扰动控制来防止系统崩溃，并确保正确的断路器跳闸。 但如果存在暂态和动态扰动，即使暂态和动态的初始特性与故障非常相似，断路器也不应跳闸。以至于郑先生带领团队提出并开发了动态扰动控制、暂态扰动控制和故障保护技术，并得到了广泛应用。 在实际项目中得到很好的应用。

主要创新点如下：

（1）依托储能系统动态扰动控制技术，可实现可再生能源高渗透率情况下的安全稳定运行，可 支持微电网系统100%消纳可再生能源发电。

（2）通过实时负荷和发电监测、分析和控制技术，依靠电力和储能能量分别有效抑制暂态扰动和动态扰动，实现并网模式到孤岛模式或反之的非计划无缝切换反之亦然（时间小于10毫秒），提高系统安全稳定运行水平。

(3)基于Park变换和支路电流电压谐波快速变化率故障识别技术，实现微电网故障分量的精确定位和快速隔离。

（4）基于电源侧和负载侧综合治理 技术，孤岛运行时电压、电流总谐波畸变率（THD） 小于3%。

微电网动态扰动控制技术、暂态扰动控制技术和故障保护技术经国内外专家评价达到国际领先水平。