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交直流混合微电网,互助策略,互联变流器,功率互助,荷电状态

交直流混合微电网可以通过交、直流子微网之间的互助互济来有效协调混合微网系统功率的分配,并提高系统平抑功率波动的能力。为实现交、直流子微网之间合理互助互济,提出了一种孤岛交直流混合微电网功率互助策略。首先,为了避免互联变流器频繁动作带来功率损耗,提出了分层控制策略,该策略将系统运行模式分为功率自治模式与功率互助模式,并对运行模式的切换条件进行了合理设计;其次,提出了基于子微网自身条件以及蓄电池荷电状态（state of charge,SOC）的功率互助目标,并设计了基于交流频率和直流电压反馈的功率协同控制算法以实现功率互助目标。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,仿真结果表明,利用所提互助策略,交、直流子微网能够根据自身条件承担系统功率波动并维持蓄电池处于合理的荷电状态。

一、本文提出考虑交、直流子微网自身条件以及蓄电池荷电状态的孤岛交直流混合微电网互助策略，实现交、直流子微网间合理的功率互助。首先，为了避免互联变流器频繁动作带来功率损耗，提出分层控制策略，该策略包括功率自治层与互助层，并对互助层的启停策略进行合理设计; 其次，提出基于子微网自身条件以及蓄电池荷电状态的功率互助目标，并设计基于交流频率和直流电压反馈的功率协同控制算法以实现功率互助目标。通过仿真验证所提互助策略的有效性。 二、本文提出的分层控制策略，以及对系统运行模式切换策略的合理设计能够避免互联变流器的频繁动作，减少了功率损耗。 三、本文提出的混合微电网功率互助策略能兼顾交流频率和直流电压，无论功率波动发生在混合微电网的直流侧还是交流侧，交、直流子微网都能够互助互济，根据自身条件承担功率波动。可控微源功率调节范围较大与关键负荷占比较小的一侧的子微网将以相对较大的幅度来改变其频率或电压，承担更多的功率波动。 四、本文提出的混合微电网功率互助策略能够维持蓄电池处于合理的 SOC。当蓄电池 SOC 异常时，互助系数能够随着蓄电池 SOC 的变化而变化，从而改变蓄电池充放电功率的大小。

新能源电力系统国家重点实验室是以华北电力大学“电力系统保护与动态安全监控”教育部重点实验室为基础，整合学校其他优势科技资源而形成的独立运行的研究实体，2011年3月由科技部批准建设，2014年9月通过专家验收。先后于2013年和2018年通过科技部组织的评估，结论“良好”。现任实验室主任为刘吉臻院士，学术委员会主任是舒印彪院士。自批准建设以来，实验室利用国家重点实验室专项经费和学校自筹经费，购置和研制科研仪器设备，开展科研设施建设。现有科研用房面积约9000平米，拥有一批开展新能源电力系统基础理论与关键技术创新研究的重要科研装备，其中20万元以上的专用设备100台（套）共10778.10万元。拥有涉及材料器件、装备及智能化、物理模拟、仿真系统、测量控制等五大类实验平台，包括风电控制系统实验室、风电空气动力学与气象实验室、风电场实验室、光伏发电系统运行与仿真实验室、电力系统动态模拟实验室、超导电力实验室、大功率半导体器件可靠性实验室、器件特性测试实验室、器件封装实验室、柔性装备电磁特性实验室、电磁兼容实验室、先进绝缘固体/液体材料实验室、先进传感实验室、电力装备智慧医院实验室、先进测量技

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