1、新能源是解決能源短缺、減輕環(huán)境壓力的重要途徑。光伏、風力等分布式電源(distributed generation，DG)出力具有隨機性和不確定性，多數DG以電力電子接口的形式接入微電網，導致微電網系統(tǒng)慣性小，抗干擾能力差。另一方面，感應電機拖動負荷和電動汽車整流型負荷在接入微電網時，會大量消耗無功、并注入諧波電流，產生負荷沖擊，對微電網的穩(wěn)定運行產生影響。一個微電網中總的DG裝機容量與負荷總容量的比值為該微電網的滲透率。并網模式下的微

2、電網可以通過公共連接點(Point of Common Coupling，PCC)依靠大電網的支持來抑制波動和沖擊，但高滲透率微電網的PCC點對微電網內的波動平抑與動態(tài)平衡能力有限，要靠微電網系統(tǒng)自身來實現平衡。研究高滲透率情況下負荷沖擊給微電網的電能質量造成的影響，分析負荷沖擊前后潮流分布的變化規(guī)律，揭示負荷沖擊及故障傳播的機理，得到應對負荷沖擊與電壓波動的策略，對提高微電網穩(wěn)定性和消納分布式能源的能力具有重要意義。
　　本文圍

3、繞高滲透率微電網負荷沖擊暫態(tài)分析及應對策略展開研究，主要研究成果如下:
　　1)負荷沖擊過程中的電能質量暫態(tài)信號的頻率、幅值、相位隨時間變化，包含的暫態(tài)現象復雜，針對負荷沖擊沖程中的暫態(tài)電能質量信號分析難題，提出了一種基于統(tǒng)計特征矢量符號值(statistic feature vector symbolic，SFVS)和諧波補償迭代希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang transform，HHT)的暫態(tài)電能質量信號分析方法

4、，并將其用于高滲透率微電網中負荷沖擊過程的暫態(tài)信號分析。算例與實驗結果表明，該方法計算準確，能夠準確提取出電能質量信號中暫態(tài)分量，得出電能質量暫態(tài)信號的瞬時幅值、瞬時頻率及波形突變時刻。
　　2)針對微電網系統(tǒng)潮流計算中拓撲結構復雜、三相不平衡及弱環(huán)網問題，提出一種基于增廣回路關聯矩陣的方法，建立微電網系統(tǒng)潮流計算節(jié)點電抗矩陣，再結合分布式電源運行特性建立了微電網系統(tǒng)潮流計算模型;采用Zbus潮流計算方法對潮流計算模型進行求解，同

5、時針對該方法處理PV節(jié)點能力較弱的問題，在迭代過程中利用PV節(jié)點的電壓偏差對無功功率進行了修正。在IEEE13測試系統(tǒng)和7節(jié)點微電網系統(tǒng)對所提方法進行了驗證，結果表明文中提出的潮流計算方法對含分布式電源的微網系統(tǒng)潮流計算迭代次數少，計算精度高;同時利用歐盟低壓微電網系統(tǒng)對不同滲透率微電網中負荷沖擊對潮流分布的影響進行了研究，從拖動負荷與EV充電負荷對不同滲透率微電網的負荷沖擊前后潮流分布可以看出，滲透率越高，負荷沖擊對微電網電壓幅值的影

6、響越大;負荷接入點處電壓波動最大，靠近PCC側由于大電網的支撐，影響依次減小，而距離PCC點較遠的節(jié)點由于線路R的原因更容易受到影響;PV型分布式電源有利于微電網應對負荷沖擊，減少電壓波動。
　　3)針對微電網內分布電源的電壓穿越問題，提出了一種基于瞬時值預測控制算法的并網逆變器電壓穿越控制策略，該策略可以在一個載波周期內實現對微電網電壓的檢測，能夠對微電網電壓進行快速精確的檢測，在故障時刻通過對功率角與逆變器輸出電壓的閉環(huán)控制來

7、實現有功輸出及無功補償的動態(tài)調節(jié)，為實現電壓穿越提供了有利條件，該策略適用于以電力電子接口接入微電網的分布式電源。以DSC數字信號控制芯片TMS320F28XXX為主控單元，富士2MBI100VA120-50100A/1200VIGBT模塊搭建逆變橋，采用文中提出基于瞬時值預測控制算法的并網逆變器電壓穿越控制策略，搭建實驗樣機進行算法驗證。樣機實驗顯示在系統(tǒng)電壓發(fā)生波動時，并網逆變器能夠很好地實現低電壓及高電壓穿越和恢復，有功和無功的調

8、整可在幾個工頻周期內完成，而且該算法對電網“孤島”現象也能夠實現瞬時跟蹤。
　　4)針對負荷沖擊及微電網內部功率平衡的儲能應對策略問題，建立了考慮PCC點功率約束的高光伏滲透率微電網的儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置模型，并提出了一種基于電壓靈敏度系數的模型優(yōu)化方法，可實現微電網內關鍵節(jié)點識別及配置模型簡化。該模型考慮了微電網拓撲結構、線路參數、環(huán)境溫度、輻照度等多種因素，模型的最優(yōu)解為滿足微電網內所有節(jié)點電壓波動符合國家電能質量標準的儲能裝置最

9、小功率容量和最優(yōu)節(jié)點配置方案。該策略可用于應對光伏出力波動、負荷沖擊情況下儲能配置，有利于評估微電網系統(tǒng)對光伏電源的接納能力。最后，通過歐盟低壓微電網算例和本實驗室的微電網實驗平臺的結果證明該方法的有效性。
　　本文提出了高滲透率微電網負荷沖擊過程的暫態(tài)信號分析方法，潮流分布計算方法及微電網系統(tǒng)內電壓波動應對策略，該研究成果為微電網電能質量分析與治理的研究提供了理論工具與基礎，有利于微電網的源荷配置與系統(tǒng)設計，實現自平衡控制的微電