微电网仿真
微电网仿真
微电网仿真
BJCCE SpaceR
案例介绍
为了正确测试和评估在微网和智能电网中使用的新物理设备，需要模拟和分析电网中各个元素之间的相互作用。
目标是在保证功率质量和可靠性的前提下达到电力服务的高效和安全。
系统仿真微网核心组成部分，例如分布式功率源（DER），电力传输系统和智能设备等，连接到虚拟分布和传输电力系统，然后研究整体控制、保护和状态监测。
仿真系统含有SVC、FACTS和HVDC、步长在50微秒以下的大型输电和配电网络。
仿真DER设备如微型涡轮机、太阳能光伏阵列、风力发电机组、同步电机、燃料电池、往复式发动机等。
系统在共同耦合点模拟电源逆变器和过滤器，并在电网的任何地方协调变频器的控制策略，以改善微电网的电压档，研究不同类型的微网单位对孤岛和非孤岛模式的影响。
SpaceR仿真系统配置
软件配置
●SpaceR
●Matlab/Simulink
●SpaceR模块库
硬件配置
●实时仿真目标机
●实时仿真接口箱
●模拟量输入功能卡
●模拟量输出功能卡
●数字量输入功能卡
●数字量输出功能卡
●待时间戳的数字输入及调理卡●待时间戳的数字输出及调理卡。
微电网建模仿真研究及平台开发
微电网建模仿真研究及平台开发一、本文概述随着可再生能源的大规模并网和分布式电源的发展，微电网作为一种新型电力系统结构，正逐渐受到全球范围内的关注和研究。
微电网能够将分布式电源、储能装置、负荷和监控保护系统有机整合，形成一个自治、可控、可靠的小型电力系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤岛运行，从而有效提高了电力系统的灵活性和供电可靠性。
本文旨在对微电网的建模仿真研究及平台开发进行系统的梳理和总结，旨在为微电网的研究和应用提供理论支持和实用工具。
本文将首先回顾微电网的发展历程和现状，阐述微电网建模仿真的重要性及其在微电网设计、运行优化和控制策略制定中的应用价值。
随后，将详细介绍微电网建模的基本方法和常用工具，包括基于等效电路的建模、基于详细组件的建模以及基于仿真软件的建模等。
在此基础上，本文将深入探讨微电网仿真平台的关键技术，如多时间尺度仿真、动态特性分析、能量管理与优化等，并介绍相关算法和模型在仿真平台中的实现方式。
本文还将展示一个实际的微电网仿真平台开发案例，详细介绍平台的架构设计、功能模块划分、数据库建立以及用户界面设计等方面的工作。
通过该平台，用户可以方便地进行微电网的稳态和动态仿真，评估不同运行策略下的微电网性能，为微电网的规划、设计和运行提供有力支持。
本文将总结微电网建模仿真研究及平台开发的成果和不足，展望未来的研究方向和应用前景，以期推动微电网技术的进一步发展，为实现电力系统的可持续发展贡献力量。
二、微电网结构与特性分析微电网作为一种新兴的电力供应模式，其结构设计和特性分析是微电网建模仿真研究的基础。
微电网通常包含分布式电源、储能系统、能量管理系统、负荷以及保护与控制装置等多个组成部分。
这些组件通过合理的结构设计，共同构成了一个具有高度自治和灵活性的电力系统。
分布式电源是微电网的核心部分，包括风能、太阳能等可再生能源发电设备，以及柴油发电机等传统能源发电设备。
这些电源能够根据天气和负荷需求的变化，实时调整出力，保证微电网的稳定运行。
微电网仿真试验检测平台
微电网仿真试验研究平台微电网是由各类分布式发电系统、储能系统和负荷等组成的可控型微型电力网，为了满足负荷的不断增长和消除分布式能源接入的不利影响，而在传统配电网基础上发展而来的。
目前微电网的研究工作也正处于迅速发展的时期，微电网仿真试验是微电网开展研究工作必备手段。
北京中电建投的微电网仿真试验研究平台，可以满足交直流混合微电网的关键设备检测、功能性验证试验、能量调度管理及控制策略研究，多个微电网之间的相互影响及调度控制技术研究。
北京中电建投的微电网研究试验移动平台，内置有试验设备、检测仪器、控制室，铁锂电池组，已经应用于中国电力科学研究院，移动式可以满足接入到各种现场实施研究试验，可以灵活接入已有分布式发电系统，有针对性开展微电网技术研究。
微电网仿真试验研究平台的主要作用与功能：1.研究微电网相关技术与关键设备，满足微电网关键设备入网检测与功能性验证；2.开展微电网规划研究、架构研究与配置研究，控制消除分布式发电系统对配电网的影响；3.研究微电网相关控制技术与控制算法、交直流混合微电网多种控制策略研究；4.研究交直流混合微网仿真运行，直流母线微电网与交流母线微电网并联/独立运行模式以及控制策略技术研究；5.能量管理与调度控制的研究，微电网储能研究、风光储科学配比优化研究与高渗透率研究。
群菱生产并具备有以下产品的核心技术：1.风力发电机模拟器：可以模拟双馈或直驱风力发电机组并网接入特性，满足控制策略研究及功能验证2.柴油发电机模拟器：工作时无需加柴油，无噪声，不排废气，是研究柴油发电机组接入微电网的必备3.电缆阻抗模拟装置：模拟各类电缆长度的阻抗特性，是研究新能源并网接入、继保控制程序开发必配4.短路故障模拟装置：可以模拟相相短路故障、相地短路故障，短路电流可选择5.非线性负荷模拟装置：满足非线性负荷、谐波负荷、冲击负荷的模拟，加载时间与负荷曲线可以预先设定6.可编程交流负载：各种交流负荷模拟，共有21个标准产品RLC负载、RCD负载、RL负载、RC负载可供选择, 负荷曲线及加载时间可以预先设置并自动运行7.可编程直流负载：可以精确模拟直流负荷特性，负荷曲线及加载时间可以预先设置并自动运行，直流负荷全工况模拟8.谐波闪变测量阻抗模拟系统：提供符合IEC61000-3-3、IEC61000-3-11 、VDE4105（30°、50°、70°、85°）标准要求的不同阻抗值9.保护时间自动测量仪：应用于各种电气实验室，过欠压、过欠频、并离切换时间自动测量，直接显示10.微电网中央控制器：具备完善的微电网多目标优化控制、协议转换、数据采集、测量、保护、控制与监视功能，是一款开放的控制器，可以通过软件手动配置实现任意添加于删除所要控制设备11.微电网监控及能量调度管理系统：组态灵活，具有可维修性和可扩充性与稳定性，并网/离网切换管理12.其他具备技术优势产品服务：电池模拟器、光伏模拟器、电网模拟器、燃气机发电模拟器、谐波发生器、有源滤波器APF、DC/DC模块、可快速改变拓朴结构的组态柜、试验数据自动记录及采集仪器、试验平台的系统集成服务等。
微电网仿真示范实验室 虚实结合建设方案
微网数字物理混合仿真实验室需求客户想要建立一个微网仿真实验室，希望有一个微网的实时仿真器，能够实时地仿真微网孤岛运行和与主网并网时的运行情况。
整个系统还要兼顾虚实结合，把实验室建设前期已经搭建好的光伏发电与风电系统的实际硬件接入到仿真系统中，构成一个物理数字混合仿真平台。
同时，还希望整个平台有很好的开放性和拓展性，既能帮助进行新能源微网的科研项目，又能够完成学生实验教学的任务，方便后期实验室进行升级和再建。
微网系统拓扑组成与功能为了满足客户对包含新能源微电网的科研需求，远宽能源搭建了如下图所示的微网拓扑。
此微网系统中含有风力发电、光伏发电等分布式可再生能源；也有钒液流(VRB)电池储能系统——在和主电网并网运行时储存能量，在微网孤岛运行时的提供功率支撑；还包括了不同类型的负荷，如普通的居民负荷，以及电动汽车充电负荷等。
在微网系统运行起来后，初始状态是并网运行的。
用户可以将储能、光伏、风机等依次使能，对应地观察各个系统的行为，比如光伏发电系统的最大功率追踪以及风机通过调节系统转速如何实现最大风功率追踪等。
把微网切换到孤岛运行的模式，可以看到在储能系统的功率支援下，微网系统在孤岛运行时如何保持频率和电压的稳定。
当储能系统控制器把微网的频率稳定到50Hz附近后，还可以使用系统主动同步的功能，使得微网和主电网的相位同步，以最小的系统冲击重新并网。
基于StarSim和PXI的实时仿真方案项目选用StarSim+PXI作为微网系统实时仿真的平台，同时利用采集板卡将实际光伏发电与风电系统的电压电流信号采集并输入到微网仿真系统中。
整体的结构如下图所示：实际的硬件照片：总结与展望利用StarSim软件搭建的微网系统，包含了各种新能源系统运行的部分，同时将实际的光伏发电与风力发电设备纳入其中，构成了一个物理数字混合仿真平台。
配合实验室系统中心的组态监控系统，以及用StarSim软件为基础搭建的在线电力电子基础仿真实验平台，使整个微网仿真实验室在微电网运行展示、控制、研究和教学等方面都能发挥很好的功能。
微电网的仿真课程设计
微电网的仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解微电网的基本概念、结构及其工作原理；2. 掌握微电网仿真软件的使用方法，能够进行基本的操作与模拟；3. 学会分析微电网的运行数据，理解微电网在不同工况下的运行特性。
技能目标：1. 能够运用微电网仿真软件进行简单系统的搭建与模拟；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的动手操作和团队协作能力；3. 培养学生收集、整理、分析数据的能力，提升数据解读与报告撰写技巧。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对新能源及微电网技术的兴趣，培养学生环保意识；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，增强学生的自主学习与探究精神；3. 引导学生关注社会发展，认识到新能源技术在实际生活中的应用，提高学生的社会责任感。
课程性质：本课程为选修课，以实践性、应用性为主，结合理论知识，培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理和数学基础，对新能源技术有一定了解，但实践操作经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，注重激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习与团队合作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际操作中，为未来进一步学习新能源技术打下坚实基础。
二、教学内容1. 微电网基础理论：- 微电网的定义、分类及其在我国的发展现状；- 微电网的结构、组成及其工作原理；- 微电网的关键技术及其应用。
2. 微电网仿真软件：- 介绍常用微电网仿真软件及其功能特点；- 仿真软件的安装、配置与基本操作方法；- 微电网系统建模与参数设置。
3. 微电网模拟与实验：- 搭建微电网仿真系统，进行基本操作与模拟；- 分析不同工况下微电网的运行特性；- 针对特定案例进行仿真实验，分析实验结果。
4. 教学内容的安排与进度：- 第一周：微电网基础理论，使学生了解微电网的基本概念和发展现状；- 第二周：微电网仿真软件介绍与安装，教授基本操作方法；- 第三周：微电网系统建模与参数设置，进行初步模拟；- 第四周：仿真实验与分析，针对特定案例进行深入探讨。
基于PSCAD的微电网控制系统建模与仿真
基于PSCAD的微电网控制系统建模与仿真PSCAD软件是电力系统仿真软件中的一种，它可以用于设计、分析和优化电力系统的控制系统。
微电网是一种能够让多种不同的能源设备和负载集成在一起的电力系统，其控制和管理对于实现微电网功率均衡和优化非常关键。
因此，本文将介绍如何使用PSCAD软件来建模和仿真微电网控制系统。
第一步，建立微电网模型。
在PSCAD中创建新项目后，选择微电网模型的拓扑结构，包括各种能源源（太阳能光伏发电、风能发电等）和负载（家庭、工厂等）。
将拓扑结构中所有的能量汇（如充电电池、ESSE等）布置在一个区域内，充当能量存储和管理的中心。
在模型设置中，设置各种能源源的容量、负载需求、电池充放电等参数。
第二步，建立微电网控制系统。
将微网设计中的器件或系统连接起来，实现对微电网的控制和管理。
利用PSCAD提供的控制器和信号处理器建立微网的分级控制系统。
根据需要，加入分布式控制算法、能量管理算法和负载控制算法等实现微电网的自动管理。
第三步，仿真并测试微电网控制系统。
使用PSCAD中的仿真功能验证微电网控制系统的功能和性能。
为了优化微电网，可以通过调整控制系统参数来达到更好的功率均衡和能量管理效果。
通过对微电网的仿真，可以对微电网的性能进行全面的评估。
例如，可以确定微电网的电池容量是否足够、是否可以满足负载要求等。
在模拟期间，可以观察模型中多个部件之间的交互，并使用数字仪表板和时间响应曲线记录电力系统中的电量和电压。
在仿真结束后，还可以使用PSCAD生成仿真报告，分析系统的性能指标并评估系统的性能。
总之，PSCAD可以用于微电网控制系统的建模、仿真和优化，可以帮助使用者快速、高效地评估微电网性能和控制系统的优化。
据此，未来微电网的发展将会有更加广阔的前景。
数据分析是现代社会中必不可少的方法之一，可以通过数据分析的结果在各种领域中做出更好的决策。
下面我们将列举一些相关数据进行分析。
首先，我们来看全球各大洲的能源消耗情况。
微电网的建模、仿真及运行特性分析的开题报告
微电网的建模、仿真及运行特性分析的开题报告标题：微电网的建模、仿真及运行特性分析一、课题背景随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，对能源需求的不断增长，能源资源的短缺、环境污染等问题也日益凸显。
传统的中央化能源系统已经不再适应新的经济和环境形势。
因此，发展新能源、建设小型、分布式电力系统已是全球共识。
微电网是一种全新的、基于分布式能源的能源管理系统，它是由多种不同的分布式能源设施（如太阳能电池、风力发电机、燃料电池等）组成的小型电力网。
与传统的中央化能源系统相比，微电网具有以下优点：适应性强、鲁棒性好、可靠性高、灵活性大等。
因此，微电网在未来的能源发展中具有广阔的应用前景。
为了更好地利用微电网的优势，需要对其进行建模、仿真及运行特性分析。
二、课题目的本课题旨在研究微电网的建模、仿真及运行特性分析，具体目的如下：1. 建立微电网的基本模型，包括微电网中各种分布式能源设施的模型。
2. 设计微电网的控制策略，实现对微电网的稳定运行。
3. 进行微电网的仿真，分析不同工况下微电网的运行情况，探究微电网的运行特性。
4. 研究微电网与传统能源系统间的相互作用机制，为微电网的应用提出建议和展望。
三、课题内容和研究方法1. 微电网的建模建立微电网的基本模型，包括微电网中各种分布式能源设施的模型，建立微电网的电路模型、控制模型等。
2. 微电网的控制策略设计设计微电网的控制策略，实现对微电网的稳定运行。
包括能量管理策略、电网控制策略、微电网管理策略等。
3. 微电网的仿真以Simulink和PSCAD等软件，对微电网进行仿真，分析不同工况下微电网的运行情况，对市电故障、微电网内部故障等现象进行仿真分析。
4. 微电网的运行特性分析针对微电网的运行特性，探究微电网的能量管理、控制策略等因素对微电网运行的影响，分析微电网的可行性、可靠性、经济性等问题。
5. 相互作用机制研究研究微电网与传统能源系统间的相互作用机制，分析微电网在应对能源需求不断增加的同时如何与传统能源系统协同作战。
分布式发电与智能微电网虚拟仿真实验报告总结
分布式发电与智能微电网虚拟仿真实验报告总结
分布式发电与智能微电网是未来能源行业的发展方向，利用分布式能源资源和智能电网技术实现电能的高效利用和供需平衡。
本次实验旨在通过虚拟仿真的方式，探究分布式发电和智能微电网的运行特点和优势。
实验过程中，我们利用仿真软件构建了一个模拟的分布式能源系统，并模拟了不同的能源输入和负荷需求情况。
通过实验，我们得出了以下结论：
1. 分布式发电可以实现与中央电网的互联互通，能够更好地满足地方电力需求，提高电能的供应可靠性。
2. 分布式发电可以有效利用可再生能源资源，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。
3. 智能微电网的虚拟仿真在实验过程中展现了其灵活性和可靠性，能够实时监测和管理电能的分配和调度。
4. 实验结果显示，分布式发电与智能微电网可以更好地应对突发事件和故障，提高电网的鲁棒性和抗干扰能力。
5. 虚拟仿真实验为分布式发电与智能微电网的研究和应用提供了有效的工具和方法。
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图1-1 微电网系统仿真模型馈线1：额定容量为70 kW的燃气轮机一台，阻性负荷为38 kW，感性负荷为18 kV AR。
联网时使用P/Q控制，Pref为40 kW，Qref为25 kV AR。
孤岛模式下采用U/f控制。
在下文中称为微型燃气轮机1。
馈线2：额定容量为20 kW的异步风机一台，阻性负荷为20 kW，带7.32 kV AR 的电容做无功补偿。
馈线3：额定容量为60 kW的燃气轮机一台，阻性负荷为30 kW，感性负荷13 kV AR。
联网和孤岛模式下均采用P/Q控制，Pref=30 kW，Qref=15 kV AR。
在下文中称为微型燃气轮机2。
馈线4：额定容量为16 kW的光伏电池组一座，阻性负荷为10 kW。
联网和孤岛模式下均采用P/Q控制，Pref随着光照强度变化而改变，Qref设置为0。
馈线5：一般负荷，阻性负荷为14 kW，感性负荷为3 kV AR。
其中，光伏电池组是三个电池串联，采用最大功率跟踪控制策略保证光伏电池利用效率。
风力发电机通过无功补偿装置，在恒定风速时刻基本运行在整功率因素。
并网运行时，由大电网来对环境变化时微电源的功率余额或缺额进行消纳，平滑微电网母线电压和频率。
孤岛运行时，由额定容量为70 kW的微型燃气轮机对微电网进电压和频率调节，支持微电网平稳渡过暂态过程。
模型可以实现微电网并网孤岛可调度。
由于开关器件的阻抗，波形中功率电压等数值会有微小偏差，不影响仿真结果分析。
1.2联网环境改变对微电网运行特性仿真分析本节将4个微电源一起并网运行，均采取P/Q控制。
研究微电网在并网条件下对各种扰动的响应。
1.2.1联网光照变化时微电网运行特性仿真分析仿真时间为10 s，仿真步长取0.00005 s。
模拟一天中上午十一点至下午两点光照最强时光伏电池特性。
假设光照强度在第3 s时增大，由800 W/m2增加至1000 W/m2，在第6 s时光照强度回到800 W/m2。
仿真结果如图1-2-图1-6所示。
图1-2 光照强度变化时微电源输出有功功率图1-3 光照强度变化时微电源输出无功功率图1-4 光照强度变化时主网输出无功功率图1-5 光照强度变化时母线电压有效值图1-6 光照强度变化时系统频率微型燃气轮机1输出有功经初期小幅波动后稳定在40 kW左右，无功25 kV AR。
微型燃气轮机2输出有功经初期小幅波动后稳定在30 kW，无功15 kV AR。
风力发电机经第一秒控制模式变换后，稳定在20 kW，无功维持在0 kV AR。
光伏电池P/Q控制性能良好，在光照强度为800W/m2时输出有功为11 kW，光照强度变化后，Pref的值随着Vref的改变而改变，输出功率准确追踪了参考值的变化升高至16 kW，无功在光照变化时经微小振荡后稳定在0 kV AR。
电网初期向微电网输出11 kW左右的有功，光照强度变化后，输出有功减少为6 kW左右，微电网向电网输送5 kW的无功，基本维持不变。
由于微电网中有两台以永磁同步机为原动机的微型燃气轮机，由于其良好的无功调节性能，能在一定程度上对电网进行无功补偿。
微电源的有功功率均按照给定参考值进行出力。
主网在联网模式向微电网输送一定有功进行支持。
可以看出，在联网模式下，电压和频率由大电网支撑，波动非常微小。
频率的波动主要是由于风力发电机在并网时刻和模式转换时产生的。
电压基本维持不变。
有功和无功功率在外界环境条件改变时也会有小幅度的改变，但是微电网与大电网间的整体功率交换平稳，各微电源的P/Q控制取得了很好的效果。
1.2.2联网风速变化时微电网运行特性仿真分析上一节分析了光照变化对微电网运行的影响。
这一节着重于风速变化对于微电网运行的影响，自然条件下的风速是时刻变化的，因此仿真中风能选用随机噪声风，最大限度的模拟现实环境。
光照强度维持在1000 W/m2，仿真时间为10 s，仿真步长取0.00005 s。
仿真结果如图1-7-图1-12所示。
图1-7 随机风下风速图1-8 随机风下微电源输出有功功率图1-9 随机风下微电源输出无功功率图1-10 随机风下主网输出功率图1-11 随机风下母线电压有效值图1-12 随机风下系统频率观察风速变化与风机出力曲线，风力发电机经第1 s控制模式变换后，有功输出和无功输出都受风速变化影响，风速增大时有功输出增多，风机吸收的无功也增多，风速减小时，有功输出减小，风机吸收的无功也减少。
因此有功输出在20kW上下随着风速变化而波动，无功补偿不足以将输出无功始终维持在0，因此风机输出无功在0上下波动。
大电网与微电网间的功率交换由于风速变化的影响也时刻变化。
由于异步风力发电机自身的控制系统性能较好，风机机端输出功率变化相较于风速变化要平滑得多。
由于大电网的支持，微电网母线电压虽然受到了风机馈线电压的影响，仍然较为平稳。
微电网系统频率虽然受到风机输出馈线频率的影响，但其波动范围为50±0.02Hz能够满足联网运行要求。
由如图1-7-图1-12可以看出，随机噪声风对微电网的运行影响远比光照强度变化要大。
对于系统频率和有效值均有影响，但由于由大电网的支持，维持在允许范围内。
且其余各微电源由于大电网的支持，对风速变化并不敏感，均正常运行。
微型燃气轮机1输出有功经初期小幅波动后稳定在40 kW左右，无功25 kV AR。
微型燃气轮机2输出有功经初期小幅波动后稳定在30 kW，无功15 kV AR。
光伏电池输出有功为16 kW，无功恒定为0。
风力发电机经第一秒控制模式变换后，有功输出和无功输出都受风速变化影响，风速增大时有功输出增多，风机吸收的无功也增多，风速减小时，有功输出减小，风机吸收的无功也减少。
因此有功输出在20 kW上下随着风速变化而波动，无功补偿不足以将其维持在0，因此无功在0上下波动，稳定在20 kW，无功维持在0 kV AR。
电网于微电网间的功率交换由于风速变化的影响也时刻变化。
1.2.3联网风机切除时微电网运行特性仿真分析当风速变化波动较快时，微电网可以将风机切除，来得到较高水平的电网电压和频率质量。
本小节在第5 s时候将风机切除，仿真结果如图1-13-图1-17所示。
图1-13 风机切除时微电源输出有功功率图1-14 风机切除时微电源输出无功功率图1-15 风机切除时主网输出功率图1-16 风机切除时母线电压有效值图1-17 风机切除时系统频率由图1-13-图1-17可以看出，在第5 s风机切除以后，电网频率和电压的波动即刻消失，电压质量恢复了较高水平立刻。
微电网有功功率的缺额由大电网来弥补，大电网向微电网提供26kW的有功，无功输出基本不变。
由于大电网的存在，其余3个微电源在P/Q控制模式下输出功率恒定，不受风机切除的影响。
微电源的缺失不会对电网内部造成较明显的波动，暂态过程比较平稳。
1.3运行模式转换时微电网运行特性仿真分析微电网联网运行时如果主网出现故障，为了保护微型电网内部负荷的稳定运行，有必要断开微型电网和主电网之间的开关，微电网需要脱离大电网进入孤岛运行。
在微电网孤岛运行期间，没有了大电网为其提供频率和电压的支撑，需要微电网内部有1台容量较大，响应速度较快的微电源为整个微电网提供电压频率支撑，即第2章提到的基于微电源U/f控制的主从微电网控制方法SMO，在微电网并网时，所有微电源采用恒P/Q控制策略，一旦主网故障微电网进入孤岛运行，其中一个微电源将切换为U/f控制策略，向微电网提供参考电压和频率，而其他微电源保持恒P/Q控制运行不参与电压和频率调整。
传统大电网中，多数以同步发电机为电网电压和频率的支撑。
本文建立的微电网模型中有2台微型燃气轮机均以永磁同步发电机作为原动机。
微电网孤岛运行时，微型燃气轮机1将立刻转换到U/f控制模式，为微电网提供电压和频率支撑。
由于微电网孤岛运行之前，从大电网吸收一定量的有功功率，且向大电网输出一定量的无功功率，因此，进入孤岛运行后，微型燃气轮机1需要提高有功出力弥补大电网缺额，并且降低无功出力适应负荷需求。
微电网在第4 s进入孤岛运行，第10 s恢复并网状态。
仿真时间为15 s，仿真结果如图1-18-图1-22所示。
图1-18 运行模式转换时微电源输出有功功率图1-19 运行模式转换时微电源输出无功功率图1-20 运行模式转换时主网输出有功和无功功率图1-21 运行模式转换时母线电压有效值由图1-18-图1-22可知，微电网在第4 s时与大电网断开，失去了大电网的支撑，微电网内有功和无功功率在瞬间会出现不平衡。
由于控制系统的延迟，系统频率频率在开关动作的瞬间由于有功功率小于负荷需求有一个较明显下降，幅值在50±0.3 Hz范围，微型燃气轮机1在控制系统调节下迅速调整有功输出，经振荡后稳定在46 kW附近，弥补了大电网的缺额，微电网内部有功供需重新平衡，频率经振荡后恢复到原有水平。
母线电压在开关动作的瞬间由于无功功率大于负荷需求有一个较明显上升，幅值在1±0.01 pu内，微型燃气轮机1在控制系统调节下迅速调整无功输出，经振荡后稳定在20 kV AR附近，微电网内部无功供需重新平衡，电压经振荡后恢复到原有水平。
在主网突然缺失时，光伏电池由于逆变控制环节功率参考值保持不变，有功出力微小下降后很快回复至原有水平，微型燃气轮机2由于容量较大，有功经过先下将再回升的振荡后平稳至孤岛前水平，振荡幅度略高于另两台微电源。
风力发电机的有功出力在开关动作时变化非常微小，基本维持孤岛前水平，其有功出力在孤岛运行期间有微小的波动过程，燃气轮机对其进行了弥补。
第10 s时，开关闭合，微电网重新与大电网连接，燃气轮机的控制模式变换至P/Q控制，其有功出力迅速下降回复到初始的运行状态，稳定在40 kW。
光伏电池的有功出力微小波动后迅速平稳。
风力发电机有功在开关闭合时有较明显的波动，然后迅速平稳。
各微电源的无功也经历了一定振荡，均在大电网支持下迅速回到孤岛运行前的状态。
虽然在脱离电网支持时，微电网出现了较明显的暂态过程，但是恰当的控制模式及微电源自身控制环节的优良性能使得暂态过程的振荡时间和幅值都在合适的范围内，控制系统基本实现了无差调节，系统电压和频率在微电网运行模式切换时均能迅速恢复到稳态设定值。
完全能满足微电网运行的要求。
1.4孤岛负荷变化时微电网运行特性仿真分析本小节接着上一小节微电网孤岛状态继续分析微电网在孤岛情况下负荷变化的运行特性。
在第4 s微电网进入孤岛运行后，第10 s微电网内部负荷减少，第16 s负荷恢复。
仿真时间为20 s，仿真结果如图1-23-图1-26所示。
图1-23 孤岛运行模式下负荷变化时微电源输出有功功率图1-24 孤岛运行模式下负荷变化时微电源输出无功功率图1-25 孤岛运行模式下负荷变化时母线电压有效值由图1-23-图1-26可知，微电网在第4 s时与大电网断开。