1 研究背景　　

交直流混合微電網的出現有效克服了單純交、直流微電網本身具有的局限性，更利于將不同類型的分布式電源、儲能裝置、負荷整合到配電網中，并且對現有電網的改造程度較小，降低了投資成本。由于交直流混合微電網中同時含有交流微電網和直流微電網，因此，在進行并離網切換過程中，涉及到多個不同類型平衡節點之間的切換控制，相較于單純交流微電網和直流微電網來說，控制復雜程度大大增加。因此，需要對交直流混合微電網的運行模式切換進行全面而深入的研究。　　

2 研究方法

(1) 混合微電網運行方式分類

與傳統的交流微電網和直流微電網的運行方式相比，混合微電網的運行方式更加多樣化。根據斷路器CB1和CB2的開關狀態可將混合微電網的運行方式分為4種，即聯合并網、交并直離、聯合離網、分別離網，。

 (2) 混合微電網不同運行方式之間的切換關系

本文在分析四種基本運行方式之間的切換時作如下規定：在同一時刻只允許一個斷路器（CB）動作，因此，相鄰運行方式之間可以經過一步切換，而相對運行方式之間(聯合并網與分別離網、交并直離與聯合離網)需經過2步切換。不同運行方式之間切換共有12種情況，由此可以看出與單純交流微電網和直流微電網相比，混合微電網運行方式之間的切換過程變得復雜、多樣。

 (3) 運行方式間平滑切換控制邏輯

本文以主從控制結構為例進行切換控制邏輯的設計。主要包括兩方面內容：一是交直流混合微電網中平衡節點轉移時序設計；二是不同控制策略之間進行切換時控制算法補償策略設計。

3 論文重點內容

（1）主要創新點

本文以主從控制結構的交直流混合微電網為例，對多種運行方式之間的切換控制策略進行研究。本文的主要貢獻如下：

1）定義了交直流混合微電網的四種基本運行方式，并分析了它們之間的切換關系；

2）提出了一種平衡節點轉移時序方法，能夠實現多種運行方式之間的平滑切換；

3）引入并離網切換時電壓/電流參考值補償算法，解決了V/f控制和PQ控制之間切換時造成PI調節器輸出量的突變。

（2）平衡節點轉移時序圖

（3）通信網絡和邏輯電路示意圖

4 結論

為驗證交直流混合微電網運行方式間的切換策略的正確性，在PSCAD/EMTDC上搭建交直流混合微電網仿真模型進行驗證，并記錄了切換過程中的電壓波形。結果表明：本文設計的平衡節點轉移時序以及不同控制策略之間的切換算法，能夠實現四種基本運行方式之間的平滑切換。

5 結論

1）本文提出的平衡節點選取和轉移時序方法，考慮了控制策略切換和硬開關之間的延遲時間，解決了交直流混合微電網多種運行方式之間切換難的問題，能夠實現運行方式之間的平滑切換。

2）針對互聯變流器在不同運行方式下所起到的穩定電壓和傳輸功率作用的不同，提出了一種電壓-功率控制的方法，實現了多種運行方式下交直流兩側電壓穩定控制和功率的平滑傳輸。

但是本文仍存在一下問題，需進一步研究，如在不同運行方式間切換時，電壓、電流仍存在一定的沖擊，容易引起繼電保護裝置的誤動作。　　

引文信息

L. H. Jia, Y. Q. Zhu, S. F. Du, and Y. S. Wang, “Analysis of the Transition Between Multiple Operational Modes for Hybrid AC/DC Microgrids,” CSEE Journal of Power and Energy Systems, vol. 4, no. 1, pp. 49–57, March. 2018.

作者簡介

賈利虎，于2017年獲得華北電力大學工學博士學位。目前就職于國網天津經研院，主要從事電力系統設計、微電網運行與控制等相關領域研究。

朱永強，華北電力大學電氣與電子工程學院副教授，于2005年獲得清華大學工學博士學位。主要從事微電網運行與控制、新能源發電、電能質量分析等相關領域研究。

杜少飛，于20175年獲得華北電力大學工學碩士學位。目前就職于國核電力規劃設計院，主要從事電力系統設計、微電網運行于控制等相關領域研究。