光储独立直流微电网的协同控制策略研究

风光储能在微电网中的控制策略发布时间：2023-02-21T09:11:48.975Z 来源：《科技新时代》2022年10月19期作者：余剑[导读] 储能装置在维持微电网稳定运行、提高电能质量以及调频调峰等方面发挥着巨大的作用。

微电网既可以与大电网实现并网运行，还能在检测大电网故障期间，断开与大电网连接，然后切换至独立运行模式。

余剑国网湖北省电力有限公司咸宁市供电公司湖北咸宁 437000摘要：储能装置在维持微电网稳定运行、提高电能质量以及调频调峰等方面发挥着巨大的作用。

微电网既可以与大电网实现并网运行，还能在检测大电网故障期间，断开与大电网连接，然后切换至独立运行模式。

微电网中，用到的分布式电源可作为再生能源，因其具备较强环保性，所以可促进能源循环利用。

关键词：风光储能；微电网；控制策略引言人类依靠能源而生存，国家依靠能源而强大。

随着社会发展与经济的快速增长，能源需求变得越来越紧迫，而这种趋势在未来还在持续增长。

传统的诸如煤炭、石油、天然气等化石能源随着人类的大量消耗正在逐渐枯竭，而且这些化石燃料的燃烧带来的环境污染、气候变暖、生态恶化等问题对人类的生存造成了威胁。

另一方面，与此相对的风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能等可再生能源，由于资富、清洁无污染，满足了人们日益增长的能源消费需求和建设环境友好型国家的迫切需要。

所以对可再生能源的大力利用与开发己经成为我国的一项重要发展战略。

1微电网运行方式微电网具备离网运行与并网运行特点，离网转并网、并网转离网等两种暂态运行方式。

微电网要在两种常态下稳定运行。

2风光储能在微电网中的控制策略2.1主从控制并离切换微电网应用主从控制策略在离网与并网模式中切换，为了确保系统稳定运行，主电源可以在PQ与V/f控制键顺利切换，便于实现微电网并、离网模式无缝衔接。

以控制器状态跟随微电网平滑切换控制法，但与此同时，还应切换控制器参数。

文章当中对微电网运行模式切换动态规律进行研究，然后优化切换控制器，便于减少切换中的暂态振荡。

基于自适应下垂调节的直流微网协调控制策略研究基于自适应下垂调节的直流微网协调控制策略研究摘要：随着地球环境的日益恶化和对能源安全的持续关注，直流微网作为分布式能源系统的重要组成部分，正逐渐受到人们的广泛关注。

为了实现直流微网的稳定运行和有效协调控制，本文基于自适应下垂调节的思想，提出了一种新的协调控制策略。

该策略通过自适应下垂调节机制，从不同方面对直流微网的各个节点进行协调控制，使得直流微网系统能够更好地应对外部环境变化和内部负载扰动。

仿真结果表明，该协调控制策略能够有效提高直流微网的运行性能和稳定性。

1. 引言直流微网是一种基于直流电网运行的分布式能源系统，具有能源互联网的特点，由于其高效能、环境友好等优势，逐渐成为未来能源系统的发展方向。

然而，直流微网面临着外部环境变化和内部负载扰动带来的运行控制挑战。

有效的协调控制策略对于确保直流微网的稳定运行至关重要。

2. 自适应下垂调节机制自适应下垂调节是一种基于功率平衡原理的电压调节方法。

当节点之间的功率变化时，插入节点间串联的下垂阻抗可以通过改变节点电压来实现功率平衡，从而实现节点之间的协调控制。

在直流微网中，通过自适应下垂调节机制，可以根据节点间的功率变化自动调整下垂阻抗的大小，使得节点电压能够在合理范围内进行调节，以适应外部环境变化和内部负载扰动。

3. 直流微网协调控制策略基于自适应下垂调节的直流微网协调控制策略主要包括两个方面：节点静态调节和节点动态调节。

3.1 节点静态调节节点静态调节是指对直流微网中的各个节点进行静态电压和功率的调节，以实现直流微网的稳定运行。

该调节过程包括以下几个步骤：首先，通过功率平衡原理分析直流微网中各个节点之间的功率关系，确定每个节点的功率调节范围；其次，通过自适应下垂调节机制，根据节点间的功率变化自动调整下垂阻抗的大小，实现节点间的协调控制；最后，对节点的电压和功率进行静态调节，使得直流微网中的电压和功率在合理范围内波动，以保证直流微网的稳定运行。

微电网系统的协同控制方法研究随着能源需求的增长和可再生能源技术的发展，微电网系统在能源供应方面扮演着重要的角色。

微电网系统是一种基于可再生能源的分布式电源系统，具备独立运行的能力，并且可以与主电网进行互联互通。

为了提高微电网系统的效率和可靠性，协同控制方法成为了一个重要的研究领域。

微电网系统的协同控制方法旨在实现微电网内部各个组件之间的协同运行，并与主电网实现无缝切换和协同运行。

具体来说，协同控制方法包括能源管理、负荷调度、电池储能优化、分布式发电控制等方面。

下面将分别介绍这些方面的研究进展。

首先，微电网系统的能源管理是协同控制方法的核心。

能源管理包括对微电网中的可再生能源、储能设备和负荷进行管理和控制，以实现能源的高效利用和供需平衡。

目前，研究者们提出了许多能源管理策略，如基于模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制、遗传算法等方法。

这些方法能够根据实时的能源产量和负荷需求，通过智能控制算法实现微电网内部各个组件之间的协同工作，提高能源的利用效率和供电可靠性。

其次，负荷调度是微电网系统协同控制方法的关键环节之一。

负荷调度是指根据负荷需求和能源产量情况，合理地分配和调度负荷，以实现微电网系统的供需平衡和能效优化。

为了最大限度地减少能源浪费和降低能源成本，研究者们提出了不同的负荷调度策略，如基于优先级的负荷调度、基于负荷延迟的负荷调度等。

这些方法能够根据实时的负荷需求和能源产量进行合理的调度，确保微电网系统的供电质量和经济性。

此外，电池储能优化也是微电网系统协同控制的重要研究方向。

电池储能作为微电网系统中的重要组成部分，可以存储和释放电能，为系统提供备用能源。

针对电池储能的优化问题，研究者们提出了不同的算法和控制策略，如基于模糊逻辑的电池储能优化、基于强化学习的电池储能优化等。

这些方法能够通过智能控制算法对电池储能进行优化管理，提高微电网系统的供电可靠性和稳定性。

最后，微电网系统的分布式发电控制也是协同控制方法的重要组成部分。

光储微电网系统控制策略的研究本文将围绕光储微电网系统的控制策略展开研究，从控制算法、系统优化、实时监测等多个方面进行分析和讨论，以期为光储微电网系统的建设和运行提供理论支持与技术指导。

一、光储微电网系统的基本结构光储微电网系统是由光伏发电、储能装置、传统电网以及微电网控制系统组成的。

光伏发电装置通过光能转换成电能，储能装置用于储存和调节发电系统的供电能力，传统电网作为备用能源，微电网控制系统则负责协调各个能源之间的运行状态和能量流动。

光储微电网系统可以实现在与传统电网相互独立的情况下，满足自身的电能需求，并且可以向传统电网供电或接受电能。

1. 控制算法光储微电网系统可以采用集中控制或分散控制算法。

集中控制算法是指将光伏发电、储能和传统电网的运行状态信息集中到一个主控制器中，在主控制器中进行调度和优化控制。

这种控制算法优点是能够对整个系统进行有序化的管理和调度，但是也存在单点故障的风险，一旦主控制器出现故障，整个系统就会瘫痪。

分散控制算法则是将系统的控制任务分散到各个节点，每个节点单独进行控制和运行，这种控制算法相对来说更加稳定和可靠。

2. 能源优化管理光储微电网系统需要根据实际的光伏发电情况和负载需求，实现能源的高效利用和分配。

能源优化管理是指通过动态的调度和优化算法，将光伏发电、储能和传统电网的能量进行合理的分配和利用，以实现能源的最大化利用效益。

能源优化管理还需要考虑系统的稳定性和可靠性，保障系统在各种工况下都能够正常运行。

3. 实时监测系统实时监测系统是保障光储微电网系统稳定运行的重要手段。

实时监测系统可以对光伏发电、储能和传统电网的运行状态进行实时监测和反馈，当发现异常情况时可以及时采取措施进行调整和修复，以防止系统发生故障。

实时监测系统还可以通过数据分析和预测，为系统的运行提供决策支持和优化方案。

光储微电网系统的控制策略研究对于推动光储微电网系统的发展和应用具有重要的意义。

随着科技的进步和理论的不断完善，相信光储微电网系统将会在未来得到更广泛的应用和推广，为能源领域的可持续发展做出更大的贡献。

直流微电网关键技术研究综述一、本文概述随着可再生能源的快速发展和微电网技术的不断进步，直流微电网作为一种新型的电力系统架构，逐渐受到了广泛关注。

直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点，在分布式能源接入、能源互联网构建以及智能电网发展等方面展现出巨大的应用潜力。

本文旨在对直流微电网的关键技术进行深入研究和综述，以期为相关领域的学术研究和实践应用提供有益的参考。

本文首先介绍了直流微电网的基本概念、特点及其在国内外的发展现状，明确了研究直流微电网关键技术的重要性和紧迫性。

随后，文章重点围绕直流微电网的拓扑结构、控制策略、能量管理、保护技术、稳定性分析及优化运行等方面进行了详细阐述。

在拓扑结构方面，介绍了不同拓扑结构的优缺点及适用场景；在控制策略方面，探讨了集中式控制、分布式控制及混合控制等策略的优缺点；在能量管理方面，分析了能量调度、储能系统优化配置等关键问题的解决方法；在保护技术方面，研究了直流微电网故障特性及保护策略；在稳定性分析及优化运行方面，提出了提高直流微电网稳定性和运行效率的有效措施。

通过对直流微电网关键技术的综合分析和评价，本文总结了当前研究的成果和不足，指出了未来研究的方向和重点。

本文还结合实际案例，探讨了直流微电网在实际应用中的效果及前景。

希望本文能为直流微电网技术的进一步发展和应用提供有益的启示和借鉴。

二、直流微电网关键技术研究现状随着可再生能源的快速发展和分布式发电系统的广泛应用，直流微电网作为一种新兴的电力供应模式，受到了广泛的关注和研究。

直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点，成为未来智能电网的重要组成部分。

目前，关于直流微电网的关键技术研究主要集中在以下几个方面。

直流微电网的拓扑结构设计是直流微电网稳定运行的基础。

目前，常见的直流微电网拓扑结构有放射式、环式、网状等。

研究者们通过对不同拓扑结构的特性进行分析，提出了多种适用于不同应用场景的拓扑结构设计方案。

这些方案旨在提高直流微电网的供电可靠性、经济性以及运行灵活性。

光储微电网系统控制策略的研究随着可再生能源的快速发展，光伏发电技术和储能技术已经成为微电网系统中的重要组成部分。

光储微电网系统结合了太阳能发电和储能技术，能够提供可靠、清洁和高效的电力供应。

光储微电网系统的控制策略对系统的稳定性和性能影响巨大，因此对其控制策略进行深入研究和优化非常重要。

本文将从光储微网系统的控制策略入手，探究其在不同工况下的运行特性，分析不同控制策略对系统性能的影响，并提出相应的优化方案。

在研究过程中，我们将考虑系统内部元件的特性，如光伏电池组、储能装置和负载等，以及系统运行环境的变化，如气候条件、负荷需求等因素。

我们将对光储微电网系统的结构和工作原理进行简要介绍。

光储微电网系统由光伏发电子系统、储能装置、负载和控制器组成。

光伏发电子系统将太阳能转换为直流电能，存储到储能装置中；储能装置则能够在需要时释放储能以满足负载需求；控制器则负责系统的运行监控和调度控制。

光储微电网系统的工作原理是通过光伏发电和储能装置的协同作用，实现对负载需求的可靠供电，并能够在断网或故障情况下实现自主运行。

我们将对光储微电网系统的光伏发电和储能技术进行评估。

光伏发电技术具有可再生、清洁和无噪音的特点，但受天气条件和日照强度的影响；储能技术则能够弥补光伏发电的不稳定性，并提供备用电源以应对紧急情况。

在评估过程中，我们将分析光伏发电和储能技术在不同工况下的性能指标，如效率、功率密度和循环寿命等，以确定最佳的控制策略。

接下来，我们将对光储微电网系统的控制策略进行研究和分析。

在光伏发电方面，我们将探讨最大功率点跟踪（MPPT）控制策略、阴影效应的处理和多级变流器的应用；在储能装置方面，我们将研究储能系统的能量管理策略、充放电控制和SOC（储能装置电荷状态）的估算方法；在负载方面，我们将考虑负载的预测与调度、动态负荷响应和负载平衡控制。

我们将提出光储微电网系统的控制策略优化方案。

通过对系统内部元件特性和环境变化的分析，我们将建立数学模型，仿真实验验证控制策略的有效性，并根据仿真结果对控制策略进行优化。

光储充协同控制1. 概述光储充协同控制是指在光伏发电系统中，通过智能控制技术实现光伏发电、储能和充电三个环节的协同工作。

通过优化调度和管理，最大限度地提高能源利用效率，减少能源浪费，实现可持续发展。

2. 光储充协同控制的意义传统的光伏发电系统在太阳能资源不稳定、负荷需求波动较大的情况下存在一定的问题。

而采用光储充协同控制技术可以有效解决这些问题，具有以下几个方面的意义：2.1 提高能源利用效率光储充协同控制技术可以根据太阳能资源的变化情况，实时调整光伏发电系统的运行状态。

当太阳能资源较为丰富时，系统会自动增加发电功率，并将多余的电能储存到电池中；当太阳能资源不足时，系统会自动减少发电功率，并从电池中释放储存的电能。

这样可以最大限度地提高太阳能的利用效率，避免了能源的浪费。

2.2 提高供电可靠性通过光储充协同控制技术，光伏发电系统可以实现与电网的互联互通。

当太阳能资源不足以满足负荷需求时，系统会自动从电网中获取所需的电能；当太阳能资源充足时，系统会将多余的电能注入到电网中。

这样可以保证负荷的稳定供应，并提高供电可靠性。

2.3 减少对传统能源的依赖传统能源如煤炭、石油等在采集、运输和使用过程中会产生大量的污染物和温室气体。

而光储充协同控制技术可以大量利用太阳能资源进行发电，减少对传统能源的依赖，降低环境污染和温室气体排放。

3. 光储充协同控制的关键技术3.1 太阳能预测技术太阳能预测技术是指通过对气象数据、太阳辐射数据等进行分析和建模，预测未来一段时间内太阳能资源的变化情况。

这对于光储充协同控制非常重要，可以帮助系统预先做出调整，提高能源利用效率。

3.2 储能技术储能技术是指将多余的电能储存起来，在需要时释放出来供电使用。

常见的储能技术包括电池储能、超级电容器等。

通过合理选择和配置储能设备，可以实现光伏发电系统的能量平衡，并提高供电可靠性。

3.3 充电控制技术充电控制技术是指对储能设备进行智能管理，根据负荷需求和太阳能资源的变化情况，合理安排充电和放电策略。

并网模式下光储协同控制策略研究并网模式下光储协同控制策略研究[摘要]新能源的利用越来越广泛，尤其在并网模式下，光储直流供电系统中包含着多个设备，其运行特性和控制模式是有差别的，为了确保其能够共同配合维持系统的功率平衡，增强系统的稳定性，需要对多个变换器进行协同控制。

本文采用直流电压的信息反馈，系统各个单元识别系统中的功率缺额以及判定自身的应处于的工作模式和自身出力，各部分的协作主要通过直流母线电压。

通过直流电压下垂可以保证系统中各个单元的功率输出是按照一定比例进行调节的。

采用协同控制能够最大限度的利用系统各个单元，确保系统的功率平衡、可靠运行和母线电压稳定。

[关键词]协同控制下垂控制母线电压稳定运行模态对于光伏发电单元，电压正常范围内始终运行在最大功率跟踪方式，以保证分布式能源的利用率。

对于储能单元，利用储能单元充电和放电不同的模式，承担系统输入和负荷的功率差额。

对于交流网侧，联网运行时，双向AC/DC变换器采用下垂控制和恒压控制。

1直流供电系统的并网运行模态1.1直流供电系统的功率传输关系如图1是等效并网直流母线处的能量关系式，其中，Udc 表示直流母线处的电压，直流系统内直流母线处的等效电容用Cdc表示，PPV代表光伏发电单元提供的功率，PBattery 代表储能单元充放电的功率，Pgrid代表电网侧输入功率，Pload为包含直流负荷和交流负荷在内的负荷单元消耗的功率，Pc为直流母线等效电容的充放电功率。

可以看出，微电网直流母线会受到多种因素影响，最直接影响体现在直流母线电压。

Equation Section4结合直流母线处功率平衡的等效公式可得，直流母线等效电容的充/放电功率直流母线等效电容的充/放电功率又可以表示为将（1）及（2）联立整理，建立了直流母线电压Udc和系统中功率的关系直流供电系统的控制实质就是通过功率平衡关系控制直流母线电压，尽量减小直流母线电压的波动，使系统工作电压稳定，在母线电压在额定电压值附近运行。

太　阳　能第3期　总第359期2024年3月No.3　Total No.359Mar., 2024SOLAR ENERGY0 引言中国已建成很多大型的风电场及光伏电站，通过采用集中式控制策略保证其整体的输出功率可控，且此种控制策略已较为成熟，应用也很广泛[1]。

然而对于一些小型风电机组和小型光伏发电系统而言，更多的是需要采用针对小型设备的控制策略，因为这些系统只有成本较低才具有应用价值[2]。

而采用风电、光伏发电和蓄电池综合输出的新能源发电系统(即“风光储直流微电网”)常用的控制策略为最大功率点跟踪(MPPT)策略。

文献[3]建立了光伏组件仿真模型及MPPT 模型用于分析温度和光照强度对光伏组件输出特性的影响，并将Boost 升压斩波电路用于光伏组件硬件电路，但此方式未能保证光伏组件输出电压恒定。

文献[4]介绍了光伏发电系统常用的光伏MPPT 方法，例如：恒定电压法、扰动观察法、电导增量法等，并提出了基于模糊控制器的MPPT 方法，但该方法使用时模糊控制器的模糊参数需要根据实际情况调试，在不同条件下参数差异较大，不易在工程实践中推广。

文献[5]介绍了小型风电机组常用的硬件电路方案，但由于负载的阻值恒定，导致该电路仅能跟踪稳定功率而无法跟踪最大功率点。

文献[6]介绍了风电机组常用的MPPT 方法，例如：爬山搜索法、最佳叶尖速比法等，并提出了基于模糊比例-积分-微分(PID)控制算法的MPPT 方法，但该方法同样存在模糊参数需调试的问题。

文献[7]介绍了常用的双向DC-DC 变换器的硬件结构，但未对该变换器的电路结构进行深入分析。

文献[8]介绍了混合储能系统的控制策略，通过电压外环控制、电流内环控制的双闭环比例-积分(PI)控制策略维持了直流母线电压的稳定，但未涉及风电机组转速稳定性及MPPT 策略。

收稿日期：2023-03-27基金项目： 河北省自然科学基金(E2019208443)；河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2021202)；国家级大学生创新创业训练计划项目(202210081012）通信作者： 张岩(1983—)，男，博士、副教授，主要从事静电理论与电磁环境效应方面的研究。

马牧原（１９９７—），男，硕士研究生，研究方向为直流配电网运行控制。

赵妍辉（１９９８—），女，硕士研究生，研究方向为交直流配电网运行优化。

李国庆（１９６３—），男，教授，博士，博士生导师，研究方向为电力系统的安全性与稳定性分析、新能源发电技术等。

基金项目：国网冀北电力有限公司科技项目（ＳＧＴＹＨＴ／２１ ＪＳ ２２５）含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制马牧原，　赵妍辉，　李国庆（东北电力大学电气工程学院，吉林吉林　１３２０１２）摘　要：针对含有分布式电源接入的配电网系统稳定运行问题，提出了一种面向含多光储微电网配电系统动态协同控制方法。

首先设计了一种含配电网和微电网两级直流母线的放射状直流型主动配电系统结构，且相邻各微电网级直流母线由联络开关连接；其次分别针对配电网和微电网层面，设计了系统在并网和孤岛运行情况下不同运行模式，同时为保证系统的稳定运行，提出了包括Ｐ／Ｑ控制、ＵＤＣ／Ｑ控制及Ｕ／ｆ控制的各接口单元间的动态协调控制策略。

最后，通过ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真实验，分别从光伏系统（ＰＶＳ）出力波动、负载容量变化、故障及并离网切换４个方面验证了所提出控制策略的正确性和有效性。

关键词：直流配电系统；动态协调控制；电压控制；联络开关；仿真分析中图分类号：ＴＭ７３２　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５ ８１８８（２０２２）０５ ００７１ ０７ＤＯＩ：１０．１６６２８／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９５ ８１８８．２０２２．０５．０１１ＤｙｎａｍｉｃＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＤＣＡｃｔｉｖｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＭｕｌｔｉＰＶ ＳｔｏｒａｇｅＭｉｃｒｏｇｒｉｄｓＭＡＭｕｙｕａｎ，　ＺＨＡＯＹａｎｈｕｉ，　ＬＩＧｕｏｑｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｗｅｒａｃｃｅｓｓ，ａｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｕｌｔｉＰＶ ｓｔｏｒａｇｅｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｒａｄｉａｌＤＣａｃｔｉｖｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｔｈｅｔｗｏ ｌｅｖｅｌＤＣｂｕｅｓｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔｍｉｃｒｏｇｒｉｄｌｅｖｅｌＤＣｂｕｅｓａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｂｙｔｉｅｓｗｉｔｃｈｅｓ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄａｎｄｉｓｌａｎｄｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ａｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｍｏｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｕｎｉｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＰ／Ｑｃｏｎｔｒｏｌ，ＵＤＣ／ＱｃｏｎｔｒｏｌａｎｄＵ／ｆｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｆｒｏｍｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ（ＰＶＳ）ｏｕｔｐｕｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ，ｌｏａｄｃａｐａｃｉｔｙｃｈａｎｇｅ，ｆａｕｌｔａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｇｒｉｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｗｉｔｃｈ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ０　引　言随着常规能源供应逐渐紧张，气候、环境问题日益加剧，以清洁能源为主的分布式发电（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ＤＧ）得到了广泛重视［１ ４］。

储能参与电网一次调频的协调控制策略研究1. 内容简述本研究旨在探讨储能系统参与电网一次调频的协调控制策略，以提高电力系统的稳定性、可靠性和经济性。

随着全球能源转型的推进，可再生能源的大规模并网给电力系统带来了诸多挑战，其中之一便是如何实现储能系统的高效利用。

储能技术具有灵活性、响应速度快、调频能力高等优点，因此在电网一次调频领域具有广阔的应用前景。

本研究首先分析了储能系统参与电网一次调频的现状和存在的问题，包括储能设备的性能参数、调度策略、市场机制等方面。

针对这些问题，提出了一种基于智能合约的储能参与电网一次调频的协调控制策略。

该策略包括储能设备的优化配置、调度策略的设计、市场机制的完善等环节，旨在实现储能资源的有效利用，提高电力系统的运行效率。

本研究还对所提出的协调控制策略进行了仿真验证，通过对比不同调度策略下的系统性能指标，分析了各种策略的优缺点。

根据仿真结果和实际案例分析，对所提出的协调控制策略进行了总结和展望。

1.1 研究背景随着全球能源结构的不断调整和可再生能源的快速发展，电力系统的运行模式也在发生着深刻的变化。

传统的电力系统主要依赖于火力、水力等化石能源，而这些能源具有资源分布不均、环境污染严重等问题。

为了实现能源的可持续利用和减少对环境的影响，各国纷纷加大对可再生能源的开发和利用力度。

可再生能源的间歇性和波动性使得电力系统的稳定性受到严重影响。

如何实现可再生能源的高效利用和电力系统的稳定运行成为了一个亟待解决的问题。

储能技术作为一种新兴的能源技术，具有容量大、响应速度快、寿命长等优点，可以有效地解决电力系统中的调频问题。

储能参与电网一次调频是指通过储能系统在电力市场中参与调频服务，以提高电力系统的频率稳定性。

储能参与电网一次调频面临着诸多挑战，如储能设备的接入和调度策略的设计等。

研究储能参与电网一次调频的协调控制策略具有重要的理论和实践意义。

本研究旨在通过对储能参与电网一次调频的协调控制策略的研究，为实现可再生能源的高效利用和电力系统的稳定运行提供理论支持和技术指导。

《基于多智能体的微电网功率协调控制策略研究》篇一一、引言随着能源结构的转型和可再生能源的快速发展，微电网作为智能电网的重要组成部分，其运行稳定性和功率协调控制的重要性日益凸显。

为了有效管理和控制微电网内部的能源流动，本文提出了一种基于多智能体的微电网功率协调控制策略。

该策略通过引入多智能体系统（Multi-Agent System，MAS）的概念，实现微电网内各智能体之间的信息交互和协同工作，从而优化微电网的功率分配和运行效率。

二、微电网系统概述微电网是一种集成了可再生能源、储能设备、负荷等元素的独立电力系统。

其运行过程中，需要协调控制各种设备和资源，以实现系统的高效、稳定和可靠运行。

微电网系统通常包括分布式发电系统、储能系统、负荷管理系统等多个子系统。

这些子系统之间需要进行信息交互和协同工作，以实现微电网的功率平衡和优化运行。

三、多智能体系统在微电网中的应用多智能体系统是一种分布式人工智能技术，通过将复杂的系统分解为多个智能体，实现系统的分布式决策和协同控制。

在微电网中应用多智能体系统，可以将微电网系统分解为多个智能体，每个智能体负责一个子系统的控制和决策。

通过智能体之间的信息交互和协同工作，实现微电网的功率协调控制。

四、基于多智能体的微电网功率协调控制策略本文提出的基于多智能体的微电网功率协调控制策略，主要包括以下几个方面：1. 智能体设计和分配：根据微电网系统的结构和功能，设计相应的智能体，并分配给各个子系统。

每个智能体具有独立的控制和决策能力，能够根据自身的信息和与其他智能体的交互信息，进行决策和执行。

2. 信息交互和协同：智能体之间通过信息交互和协同工作，实现微电网的功率平衡和优化运行。

信息交互包括本地信息和全局信息的交换，协同工作包括决策协同和执行协同。

3. 功率分配策略：根据微电网的实时运行状态和预测信息，制定合理的功率分配策略。

通过调整各子系统的输出功率，实现微电网的功率平衡和优化运行。

风光柴储孤立微电网系统协调运行控制策略设计一、本文概述随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的提出，微电网作为一种集成多种分布式电源和负荷的电力系统，受到了广泛关注。

其中，风光柴储孤立微电网系统，凭借其独立运行、自给自足的特性，在偏远地区、海岛等无常规电网覆盖的地方具有广泛的应用前景。

然而，风光柴储微电网中由于各类分布式电源的间歇性和不确定性，使得系统的稳定运行面临诸多挑战。

因此，研究风光柴储孤立微电网系统的协调运行控制策略，对于提高系统的供电可靠性、优化能源利用效率和促进可再生能源的发展具有重要意义。

本文旨在探讨风光柴储孤立微电网系统的协调运行控制策略设计。

文章将介绍风光柴储微电网的基本结构和特点，分析系统面临的主要问题和挑战。

接着，将深入研究适用于该系统的协调运行控制策略，包括功率平衡控制、能量管理优化、故障检测和恢复等方面的内容。

在此基础上，文章将提出一种基于多代理系统的协调运行控制策略，通过仿真实验验证其有效性和优越性。

文章将总结研究成果，并展望风光柴储孤立微电网系统未来的发展方向和应用前景。

通过本文的研究，旨在为风光柴储孤立微电网系统的稳定运行提供理论支持和实践指导，推动可再生能源在微电网领域的应用和发展。

二、风光柴储孤立微电网系统分析孤立微电网系统，作为一种集成了风力发电、光伏发电、柴油发电以及储能设备等多种能源形式的电力系统，具有自主供电、独立运行和高度可控等特点。

这种系统能够在主电网无法覆盖或供电不稳定的地区提供稳定、可靠的电力供应，对提升能源利用效率、优化能源结构、保护生态环境具有重要意义。

风光柴储孤立微电网系统中的风力发电和光伏发电部分，依赖自然环境条件，具有间歇性和随机性。

风力发电受风速变化影响，光伏发电则受光照强度和时间影响。

因此，这两部分电源的输出功率具有较大的波动性和不确定性。

为了平抑这种波动性，需要引入储能设备，如蓄电池、超级电容等，来存储多余电能，并在风力或光照不足时释放电能，以维持电网的稳定运行。

光储充一体化直流微电网能量协调控制研究光储充一体化直流微电网能量协调控制研究直流微电网是一种以直流形式构建的电力系统，它具有能源灵活性、高效率和可靠性等优势，被广泛应用于独立电网、军事基地和孤岛电力系统等领域。

然而，由于分布式能源的间断性和不确定性，直流微电网中的能量协调控制问题变得尤为重要。

光储充一体化是直流微电网中常用的能量组合方式，通过光伏发电和储能系统协调运行，实现了电能的高效利用和稳定供应。

本文将重点研究光储充一体化直流微电网中的能量协调控制。

首先，本文将介绍光储充一体化直流微电网的能量组合方式。

光伏发电系统通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电能，而储能系统则可以将多余的能量存储起来，以备不时之需。

充电系统用于控制储能系统的充电过程，确保储能系统始终处于良好的工作状态。

通过合理配置这些能量组件，能够有效提高能量的利用效率和稳定性。

其次，本文将探讨光储充一体化直流微电网的能量协调控制策略。

能量协调控制策略是保证直流微电网持续运行的关键。

在光储充一体化直流微电网中，能量协调控制策略主要包括发电调度、储能容量管理和电能负荷预测等方面。

发电调度是根据当前能源供需关系，合理调度光伏发电系统的输出功率，以实现最佳发电效果。

储能容量管理则是根据当前供需情况，合理配置储能系统的充放电功率，以实现能量的最优调配。

电能负荷预测则是根据历史数据和实时数据，对未来一段时间内的负荷进行预测，从而为能量协调控制提供参考依据。

最后，本文将阐述光储充一体化直流微电网能量协调控制的实施过程。

实施光储充一体化直流微电网能量协调控制需要考虑到系统的可靠性、稳定性和可扩展性等因素。

在实际操作中，需要编写相应的算法和控制程序，以实现能量协调控制策略的自动化和精确化。

同时，还需要进行系统模拟和实验验证，以检验能量协调控制策略的有效性和可行性。

综上所述，“光储充一体化直流微电网能量协调控制研究”是一个具有重要意义和应用前景的课题。

储能支撑光伏参与电网一次调频的优化控制策略研究摘要：随着电网中光伏渗透率的大幅增加，故障扰动下的系统频率调节特性逐渐恶化。

为了提升光伏的利用率，光伏发电一般工作在最大功率点，不提供惯量支撑，也未考虑必要的容量备用，因此对电网的频率支撑作用有限。

考虑到对系统的主动支撑作用，光伏发电参与系统调频就尤为必要。

另外，从利用新的支撑手段角度，发挥储能快速灵活响应特性，开展储能支撑光伏并网调频策略研究，有利于发挥系统综合效益，在提高系统频率稳定的同时，提升新能源的利用率。

关键词：光伏；频率稳定；电池储能；自适应控制；一次调频引言近年来，由于国家的扶持、政策的导向等，光伏发电的装机容量越来越大。

尤其是在我国西北地区，太阳能资源丰富，建设了许多大型光伏电站。

到2030年，我国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

但是，光伏发电的大量并网也造成了一些不利的影响。

由于光伏发电受天气的影响较大，因此具有一定的波动与间歇性，并网之后会对电网造成一定的冲击。

另外，由于一些地区负荷较少，发电量较多，太阳能消纳的矛盾凸显出来，造成了大量的弃光现象。

1光储一体化的研究背景和意义目前，对光伏参与调频的研究主要有以下两个方面：一是利用虚拟同步控制策略，使光伏发电具有下垂、惯性特性，模拟同步发电机组参与调频；二是控制光伏输出电压，使其不在最大功率点运行，留有一定的减载调频备用。

储能系统能通过功率变换装置实现功率的四象限灵活调节，迅速响应频率变化。

当前，关于储能辅助电网一次调频的控制策略研究，主要关注储能电池的选型与容量配置、储能参与调频的经济性分析、利用单一虚拟下垂控制和协调虚拟惯性控制参与调频。

在光储联合参与调频方面，提出了利用逆变器的空闲容量参与调频，其结果显示加装储能的光伏电站的收益大于光伏电站采用减载调频时的收益。

对光伏和储能的逆变器控制策略进行改进，提出光伏三段式控制策略，但第二段时序切换没有考虑到和储能的配合。

风光储直流微电网储能单元荷电状态均衡方法研究风光储直流微电网储能单元荷电状态均衡方法研究摘要：随着可再生能源的迅速发展，风光储直流微电网成为了一种新型的供电方式。

然而，在风光储直流微电网中，储能单元的荷电状态均衡问题是一个关键的挑战。

本文旨在研究并提出一种有效的荷电状态均衡方法，以确保风光储直流微电网储能单元的长寿命和高效率运行。

1. 引言风光储直流微电网是将风能和太阳能转换为直流电能，并通过储能单元进行储存和供应的一种电能系统。

在该系统中，储能单元的荷电状态均衡对于确保系统的稳定运行和可靠供电至关重要。

然而，由于可再生能源的波动性和负载变化等因素的影响，储能单元之间存在荷电状态不均衡的问题，严重影响了系统的长寿命和高效率运行。

因此，研究储能单元荷电状态均衡方法具有重要的理论和实际意义。

2. 荷电状态均衡问题分析储能单元的荷电状态不均衡主要由以下几个方面的因素造成：首先，可再生能源的波动性导致充电和放电的不平衡，使得储能单元的荷电状态无法得到有效平衡。

其次，负载的变化对储能单元的荷电状态产生影响，负载过大时储能单元放电快速，导致荷电状态不均衡。

最后，储能单元自身的参数差异和老化程度不同，也会导致荷电状态的不均衡。

3. 荷电状态均衡方法为了解决储能单元荷电状态均衡问题，本文提出了以下几种方法：3.1 基于能量管理的均衡方法通过建立能量管理系统，对系统中储能单元的充放电进行调度和控制，以实现荷电状态的均衡。

该方法能够根据可再生能源的波动性和负载变化，智能地控制储能单元的充放电过程，从而保持其荷电状态在一个合理的范围内。

3.2 基于动态规划的均衡方法动态规划方法是一种优化算法，可以通过求解最优化问题来解决荷电状态均衡问题。

该方法通过建立数学模型，考虑储能单元的充放电能力、可再生能源的波动性和负载变化等因素，以确定最优的充放电策略，从而实现荷电状态的均衡。

3.3 基于协同控制的均衡方法协同控制方法是指通过储能单元之间的协同作用，共同完成荷电状态的均衡。

光储充协同控制光储充协同控制是一种集成了光储、光伏和电池储能等能源系统的智能控制技术。

它能够根据能源需求和供应情况，优化能源的采集、存储和调度，从而实现能源的高效利用和协同运行。

在这篇文章中，我将深入探讨光储充协同控制的原理、优势以及在能源领域应用的前景。

一、光储充协同控制的原理光储充协同控制的核心思想是在光伏发电系统和储能系统之间建立一套智能控制算法，实现二者的协同运行。

具体而言，它通过实时监测能源系统的实际功率需求、太阳能辐射强度以及储能系统的充放电状态等参数，来动态调节光伏发电和储能系统之间的能量流动。

当太阳能辐射强度较高时，光伏发电系统能够产生较大的功率，超出当前用电需求的部分可以通过光储充协同控制算法将其存储到电池储能系统中。

而当太阳能辐射强度不足时，光储充协同控制算法则会根据储能系统的充放电状态，从电池储能系统中释放能量以满足用电需求。

通过这种动态调节能量流动的方式，光储充协同控制可以有效平衡太阳能的供需关系，提高能源的利用率。

二、光储充协同控制的优势光储充协同控制相比传统的光伏发电系统具有以下几个显著的优势：1. 提高能源利用率：光储充协同控制通过在光伏发电系统和储能系统之间建立能量的互补关系，能够充分利用太阳能资源，减少能源的浪费，提高能源的利用效率。

2. 平滑功率曲线：传统光伏发电系统在阴天或夜晚往往会出现功率波动较大的情况，而光储充协同控制可以通过储能系统的调度，使功率曲线更加平滑稳定，确保用电负荷的正常供应。

3. 提高系统稳定性：光储充协同控制可以平衡太阳能的供需关系，减少因太阳能波动带来的电网负荷不均衡，提高能源系统的稳定性和可靠性。

4. 减少系统投资成本：光储充协同控制可以通过调度储能系统中的能量，减少对传统电网的依赖，降低用电成本和系统投资成本。

三、光储充协同控制的应用前景光储充协同控制技术在能源领域具有广阔的应用前景。

它可以广泛应用于分布式发电系统，如太阳能光伏电站和风力发电站，通过实时监测和调度能源的流动，优化能源的利用和管理，提高电力系统的可靠性和稳定性。

光储微网系统并网孤岛运行控制策略一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，光储微网系统作为一种集光伏发电、储能技术和微电网技术于一体的新型电力系统，正逐渐受到广泛关注。

光储微网系统不仅能够有效整合分布式能源，提高能源利用效率，还能在并网和孤岛两种模式下稳定运行，为现代电力系统的灵活性和可靠性提供了有力支撑。

然而，如何制定和优化光储微网系统在并网与孤岛模式下的运行控制策略，仍是一个亟待解决的问题。

本文旨在深入研究光储微网系统在并网和孤岛模式下的运行控制策略。

通过对光储微网系统的基本组成、工作原理及运行特性进行分析，结合国内外相关研究成果和工程实践经验，探讨适合我国电力系统实际情况的控制策略。

文章将重点分析并网模式下光储微网系统的功率控制、电压和频率调节等问题，以及孤岛模式下系统的能量管理、负荷分配和稳定性保障等关键技术。

还将探讨如何根据不同场景和需求，对控制策略进行优化，以实现光储微网系统的高效、安全、稳定运行。

通过本文的研究，期望能为光储微网系统的设计、建设和运营提供有益的参考和指导，推动我国可再生能源和智能电网技术的发展，为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。

二、光储微网系统结构及特点光储微网系统是一种集成光伏发电、储能系统和微电网技术的分布式能源系统。

其系统结构主要包括光伏发电单元、储能单元、能量管理单元和微电网控制单元。

光伏发电单元：光伏发电单元是光储微网系统的核心部分，通过光伏效应将太阳能转化为直流电能。

光伏阵列通常由多个光伏组件串联和并联组成，以满足不同光照条件下的电能输出需求。

储能单元：储能单元是光储微网系统的重要组成部分，用于存储光伏发电单元产生的多余电能。

储能单元通常采用锂离子电池、铅酸电池或超级电容器等储能设备，以实现电能的高效存储和快速释放。

能量管理单元：能量管理单元是光储微网系统的“大脑”，负责实时监测和预测系统的运行状态，根据电能需求和供给情况，制定合理的能量管理策略。

微网电力系统的协调控制策略研究随着能源需求的增加和传统能源资源的枯竭，新能源技术的发展迅猛。

微网电力系统作为一种新型能源系统，在能源转型和可持续发展方面具有重要意义。

微网电力系统由分布式电源、储能设备、智能电表和配电网等组成，能够实现与传统电力系统互联互通，同时具备自给自足的能源供应能力。

然而，微网电力系统在实际应用中面临着一些问题，如分布式电源的不稳定性、能源管理的复杂性、负荷控制的难度等。

因此，研究其协调控制策略成为提高微网电力系统运行效率和可靠性的关键。

一、能源管理策略能源管理是微网电力系统协调控制的核心。

合理的能源管理策略可以最大限度地提高能源利用效率，降低能源消耗。

能源管理策略主要包括能源供应、能量转换和能源分配三个方面。

在能源供应方面，微网电力系统通常依靠分布式电源进行能源供应。

而分布式电源的可靠性和稳定性对整个系统的运行至关重要。

因此，合理选择分布式电源，并采用适当的控制策略，能够提高微网电力系统的运行效率和可靠性。

能量转换是实现不同能源之间互相转化和互相传输的关键环节。

不同能源的转换需要通过适当的设备和技术来实现。

例如，太阳能和风能可以通过光伏发电和风力发电技术转化为电能，而电能可以通过储能设备储存起来，以备不时之需。

能源分配是微网电力系统协调控制的另一个重要方面。

合理分配能源能够最大程度地满足用户的需求，提高电力系统的供电质量。

在能源分配方面，可以采用智能电表来监测和调控用户的能源消耗，通过动态定价和能源优先级管理等方式来实现能源的合理分配。

二、负荷管理策略负荷管理是微网电力系统协调控制的另一个关键环节。

合理的负荷管理能够有效平衡供求关系，保证电力系统的稳定运行。

负荷管理的目标是根据用户的需求和电力系统的供应情况，实现负荷与供应的平衡。

在微网电力系统中，负荷管理一般包括负荷调度和负荷控制两个方面。

负荷调度是指通过合理安排用户的用电时间和用电量，实现电力系统负荷的均衡分配。

通过分析用户用电数据和预测负荷变化趋势，可以制定合理的负荷调度策略，以优化负荷的分布。