薩登為了實現(xiàn)一定的經(jīng)濟效益，獨立微網(wǎng)系統(tǒng)中的柴油發(fā)電機不再是單臺大容量機組，而是選擇多臺相對小容量的機組，根據(jù)負荷實際需求，開啟一臺或者多臺柴油機組。單臺柴油發(fā)電機負荷率大約為 75%，既包含一定功率裕量，經(jīng)濟性也相對較高。低負載要求通常在 30%左右，低于此值，柴油發(fā)電機單位功率耗油量會較大，同時影響柴油發(fā)電機的運行壽命。當多臺柴油機并列運行時，每臺并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機配置一個控制模塊，包括自動電壓調(diào)節(jié)器(automatic voltage regulator，AVR)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(speed governor，GOV) 2個子模塊，機組之間通過 RS232/485 進行通信。控制模塊主要有自同期并機、負荷分配和無功調(diào)壓 3 個功能。自同期并機是指通過檢測待并網(wǎng)發(fā)電機組和已運行發(fā)電機組的三相電壓信號，按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進行對比，同時調(diào)整待并網(wǎng)發(fā)電機組的輸出電壓幅值和頻，使之與已運行機組輸出電壓的幅值和相位一致。待達到同步要求后，發(fā)出同步信號，斷路器合閘。自動負荷分配是指，多機并列運行時，有功功率可以平均分配，也可以按照比例的方式分配，即出力之比等于容量之比。當負荷需求下降時，則可以自動切除一臺機組，盡可能使運行機組達到滿載。無功調(diào)壓是指各機組通過控制發(fā)電機端口電壓來控制輸出的無功功率，保證了各機組之間的無功功率均衡。小型柴油發(fā)電機慣性較小，在正常運行范圍內(nèi)由于負荷或者可再生能源波動，將會引起系統(tǒng)頻率、電壓波動。利用儲能系統(tǒng)的快速功率控制，可以有效抑制由于凈負荷擾動引起的系統(tǒng)頻率和電壓波動，提高用戶負荷的電能質(zhì)量[5]。通常情況下，柴油機具有不同程度的短時過流能力，但柴油機的輸出電流超過額定值一定時間后，也將導(dǎo)致故障停機。一般情況下，柴油機輸出電流高于額定值的時間與電流值成反比。超出額定電流值越大、可接受的運行時間越短。由于單臺柴油機從冷備用到并機運行，視容量不同，啟動時間也不盡相同，因此，當系統(tǒng)內(nèi)功率缺額超過當前運行機組一定容量時，整個系統(tǒng)面臨著由于發(fā)電機過流保護動作而崩潰的危險。此外，發(fā)電機組長時間超過額定電流運行，對于機組的運行壽命也將產(chǎn)生影響。由于獨立微網(wǎng)中配置了儲能系統(tǒng)，因此除了按照文獻[2-3]所提及的能量管理策略進行大時間尺度的優(yōu)化調(diào)度外，還可以利用其快速的功率響應(yīng)特性(滿功率響應(yīng)時間在 10~20 ms 之間)，在機組并機過程中，短時間補充系統(tǒng)的功率缺額。
   蓄電池儲能系統(tǒng)作為微網(wǎng)內(nèi)的主電源時，儲能用并網(wǎng)變流器工作在獨立運行模式，控制出口側(cè)交流母線電壓幅值和頻率恒定。這種控制方式與柴油發(fā)電機有著本質(zhì)的不同，儲能系統(tǒng)受變流器中電力電子器件的限制，一般不具備短期過流能力。當柴油機與儲能并網(wǎng)變流器并列運行時，如果儲能并網(wǎng)變流器仍工作在獨立運行模式，微網(wǎng)內(nèi)凈負荷的擾動，易使得兩者的端口電壓發(fā)生偏差，加之儲能變流器與同步發(fā)電機之間等值阻抗較小，因此較小的電壓偏差就會產(chǎn)生較大的無功環(huán)流，容易導(dǎo)致儲能用變流器過流保護動作，凈功率將全部轉(zhuǎn)移到柴油機，進而容易引發(fā)連鎖反應(yīng)，系統(tǒng)崩潰。因此，微網(wǎng)內(nèi)主電源從儲能系統(tǒng)轉(zhuǎn)為柴油機或者從柴油機轉(zhuǎn)為儲能系統(tǒng)的時候，通常先關(guān)閉主電源，然后重新啟動柴油發(fā)電機或者儲能系統(tǒng)，系統(tǒng)恢復(fù)供電。在雙主電源切換過程中，系統(tǒng)內(nèi)存在著短時停電。針對主變并網(wǎng)模式和獨立運行模式的無縫切換控制策略，文獻[6-7]提出逆變器在并網(wǎng)運行時采用電流控制模式，獨立運行時則采用電壓控制模式，運行模式切換時主控制器應(yīng)能夠滿足在 2 種制模式間快速切換的要求。文獻[8]采用上層控制器及控制器局域網(wǎng)絡(luò)(controller areanetwork，CAN)總線通信對微網(wǎng)內(nèi)主電源與從電源進行協(xié)調(diào)控制，且主電源必須滿足在電壓控制模式及電流控制模式間的快速切換。文獻[9]指出控制器在電壓控制和電流控制 2 種模式間切換時，會導(dǎo)致輸出結(jié)果出現(xiàn)偏差，容易造成暫態(tài)沖擊，因此提出一種采用內(nèi)環(huán)電流滯環(huán)控制，外環(huán)為電容電壓及并網(wǎng)電流并行控制的控制算法?？刂颇Ｊ角袚Q時不需要改變控制結(jié)構(gòu)，但滯環(huán)電流控制下器件開關(guān)頻率較高，會增加系統(tǒng)損耗。文獻[10]在電壓電流雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上引入虛擬阻抗，并網(wǎng)運行時通過改變虛擬阻抗來相應(yīng)控制其輸出電或功率，屬于間接電流控制，且模式切換過程中仍存在電流和功率沖擊。然而上述文獻所提出的方法均為存在大電網(wǎng)時微網(wǎng)內(nèi)主電源在雙運行模式之間的無縫切換。該場景與孤立微網(wǎng)系統(tǒng)中雙主電源的無縫切換并不相同。與大電相比，柴油發(fā)電機組缺乏足夠的慣性，不能等同于恒定的電壓源。

150KW靜音柴油發(fā)電機
品牌	薩登SADEN
型號	DS150CE
機組參數(shù)
額定功率（KW）	150
額定容量（KVA）	187.5KVA
額定電流(A)	270
額定輸出電壓	400V/230V
額定轉(zhuǎn)速	1500rpm
額定頻率	50/60Hz
燃油消耗率（g/kw.h）	≤220
啟動控制方式	電動DC24V
額定功率因數(shù)	COSΦ=0.8（滯后）
穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率（%）	≤±1
電壓波動率（%）	≤±0.5
燃油牌號	（標準）0#輕柴油（常溫）
瞬態(tài)電壓調(diào)整率（%）	＋20～－15
電壓穩(wěn)定時間（s）	≤1
頻率波動率（%）	≤±0.5
瞬態(tài)頻率調(diào)整率（%）	＋10～－7
頻率穩(wěn)定時間（S）	≤3
噪聲（LP7m）	68dB
外形尺寸	3200×1300×1700（L×W×H mm）
機組重量	2300kg
發(fā)動機參數(shù)
品牌	薩登（另選發(fā)動機價格另談： 康明斯、帕金斯、道依茨等）
柴油機型號	SD7H250CD2
柴油機功率	185KW
氣缸數(shù)/敢提結(jié)構(gòu)	6/L型
缸徑*行程	135×150mm
燃油消耗率（g/kw.h）	≤220
啟動方式	DC24V電啟動
供油方式	直噴
排氣量（L）	12.88
調(diào)速方式	電子調(diào)速
進氣方式	渦輪增壓
發(fā)動機類型	直列、四沖程、水冷、直接噴射式
轉(zhuǎn)    速	1500rpm
發(fā)電機參數(shù)
品牌	薩登/斯坦福
發(fā)電機型號	STL-150   無刷發(fā)電機
額定功率(Kw)	150
額定容量（KVA）	187.5
額定電流（A）	270
額定電壓	400V/230V
絕緣等級	H級
接線方式	三相四線、Y型接法
防護等級	IP22
調(diào)節(jié)方式	AVR（自動電壓調(diào)節(jié)器）
額定轉(zhuǎn)速	1500rpm
輸出頻率	50Hz
輸出因數(shù)	COSΦ=0.8（滯后）