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随着新能源发电和互联微网的大力发展,新能源的渗透率不断提高,并呈现未来电网实现互联交直流微网混合输电、供电趋势。然而现今互联微网稳定性分析还只停留于对电压和频率的分析和监测,这种方法对于很多情况无法得到对故障本质的准确分析结果。另一方面,互联微网现行的操作指导IEEE1547标准给出的建议是:在并网微网发现电压变化超过15%或是频率变化超过0.7Hz,即切除网络中所有DG,直至检测出故障并切除故障后才恢复DG并网,这一操作对于未来高渗透率互联微网来说,作为电力主要占比的新能源,此策略必将不法保证稳定供电。另外,平滑功率波动所用的储能装置需要在每一个被保护点进行安置,成本过大;而应对故障的应急控制仍处于空白状态。 针对以上互联微网存在的不足及问题,本设计主要进行了以下研究: (1)针对互联微网稳定性分析问题,能量函数法作为可直接评估系统稳定性本质的有效工具,已经得到了广泛认可。然而,高比例互联微网电源距离近需要考虑阻尼系数影响、功率模型发生变化、系统需要考虑线路电阻而不是电抗,这三个问题成为了互联微网能量函数法的瓶颈。本设计首先对微网进行详细建模,分析和计算了互联微网阻尼、功率模型,解决转移电导不可积分问题,建立微网能量函数实现微网稳定性分析; (2)针对本地存在小扰动,可以不进行停电处理的区域,设计了脉冲反馈控制,有效的稳定了新能源并网处的能量稳定,保证了持续可靠供电; (3)针对现行储能平抑波动存在的数量多、成本高的问题,设计基于能量函数法的飞轮储能控制,实现对区域内总的不平衡能量进行消纳/填补,从能量这一本质解决系统的波动,并解决了一个区域配备一个飞轮储能,达到系统稳定运行要求; (4)针对如今微网无法确定切机/负荷的切除量无法确定的问题和应急控制的缺乏,本研究设计了互联微网应急控制,确定切机/负荷指标、切机/负荷量计算以及关键负荷的保护处理; (5)针对现在微网电压恢复效果不够理想的情况,结合微网无功-电压变化规律,改进了电压恢复策略。