1/242019.01.12南宁汇报人：帅智康湖南大学国家电能变换与控制工程技术研究中心2/24汇报内容三、微电网暂态特性的数值仿真一、项目的研究背景与意义二、电网故障时微源的暂态特性四、微电网暂态功角稳定性问题3/24一、研究背景与意义电能系统的电力电子化趋势发电环节输电环节配电环节用电环节UVWVDC1942280543187742120441647420000150001000050000单位:万千瓦2013-2018年国内光伏装机总容量2013-2017年国内风机装机总容量91411146014536169001880020000150001000050000单位:万千瓦越来越多的电力电子设备将被应用于电能系统！4/24一、研究背景与意义微电网：典型的电力电子化电能系统微源层面网络层面负荷层面•新能源出力大范围波动•微电源非计划性跳闸•短路故障多样化频发•并网、孤岛双模式切换•大功率负荷频繁投切•感应电机、脉冲负荷影响用户配电网DC-ACDC-DC储能装置AC-DCDC-AC光伏风电DC-ACDC-DCSTSBUSPCC断路器1交流微电网UVW万山海岛微电网示范工程南麂岛离网型微电网示范工程典型微电网案例恒功率/恒转矩负载AC-DCDC-AC突变负荷不对称负荷断路器2断路器3多种类型短路故障G大扰动现象普遍5/24微电网安全稳定运行面临着严重的挑战一、研究背景与意义•微电网供电半径小•电力电子开关器件热容量受限•电磁热力等多物理场交互影响故障传播快，变流器过流能力弱•装备硬件电路及控制器时间尺度为us级~s级•微源控制及系统控制时间尺度为ms级~min级•电力电子变换器拓扑结构多样，控制策略复杂时间尺度宽，拓扑及控制复杂•考虑系统电压、频率二次控制•短路故障等大扰动条件下的可靠供电问题•大负荷接入、新能源随机波动等稳定供电问题孤岛运行时电能质量问题突出✓开关器件烧毁DPMA✓宽频域振荡DPEFM✓供电不稳-40-20020406001234567P/Q[kW/kVar]T[s]QP6/24汇报内容三、微电网暂态特性的数值仿真一、项目的研究背景与意义二、电网故障时微源的暂态特性四、微电网暂态功角稳定性问题7/24二、电网故障时微源的暂态运行特性研究难点•单相接地故障发生概率高•三相短路故障影响程度大微电网故障类型多样微源故障响应特性差异大微源故障穿越能力要求高•电压控制与电流控制型微源外特性各异•微源故障模型与各控制环之间高度耦合•电力电子装置过流能力弱，易烧毁或计划外脱网•故障电流峰值大，达到电流保护值时间短：电流控制型ms级，电压控制型几百us-几ms级✓微源暂态运行特性分析不同控制策略划分不同故障类型划分数学建模...
