含非线性及不平衡负荷的微电网控制策略

交流微电网稳定控制策略研究随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，微电网作为一种新兴的能源供应模式受到了广泛关注。

与传统的中央电网相比，微电网具有可再生能源的高比例利用、低碳排放以及能源供应的可靠性等优势。

然而，由于微电网中存在多种能源的集成，以及各种负荷的动态变化，其稳定控制面临着诸多挑战。

在交流微电网中，稳定控制是确保能源供应连续稳定的关键。

为了解决这一问题，研究人员提出了许多控制策略。

首先，一种常见的控制策略是基于传统的PID控制器。

PID控制器通过调整控制变量的比例、积分和微分参数来实现稳定控制。

然而，由于微电网的复杂性和非线性特性，传统的PID控制器往往无法满足稳定性要求。

为了克服这一限制，研究人员提出了基于模型预测控制（MPC）的策略。

MPC利用微电网的数学模型来预测未来的状态，并根据预测结果制定控制策略。

相比于PID控制器，MPC具有更强的适应性和鲁棒性，能够更好地应对微电网中的不确定性和变化。

然而，MPC的计算复杂度较高，需要大量的计算资源和时间。

除了PID控制器和MPC，还有其他一些控制策略被应用于交流微电网的稳定控制中。

例如，基于模糊逻辑的控制策略可以根据输入信号的模糊度来确定输出控制信号，从而实现对微电网的稳定控制。

此外，基于人工神经网络的控制策略也被广泛研究，通过训练神经网络模型来实现对微电网的稳定控制。

综上所述，交流微电网稳定控制策略的研究是一个复杂而关键的课题。

传统的PID控制器、基于模型预测控制的策略以及其他一些新颖的控制策略都在不同程度上被应用于微电网的稳定控制中。

然而，对于不同类型的微电网，选择合适的控制策略仍然是一个挑战。

因此，未来的研究需要进一步探索更加高效和可靠的稳定控制策略，以促进交流微电网的可持续发展。

微电网系统的控制策略优化研究随着能源需求不断增长和新能源技术的迅猛发展，微电网系统成为一个备受关注的领域。

微电网系统是一种由分布式能源资源（DER）组成的小型电力系统，能够将可再生能源（如太阳能、风能）与传统电力网络相结合，具有提高能源利用率、减少能源消耗、降低碳排放等优势。

然而，微电网系统的控制策略对其性能和可靠性至关重要。

本文将研究微电网系统的控制策略优化。

微电网系统的控制策略优化旨在提高系统的能源利用效率和稳定性，减少能源供需之间的不平衡，同时保证系统的可靠性和经济性。

为了实现这一目标，研究人员通过优化各种控制参数和策略，以便在任何条件下都能确保系统的稳定运行。

以下是一些常见的微电网系统的控制优化策略：1. 静态能量管理策略：静态能量管理策略旨在最大限度地提高能源利用率和降低能源浪费。

其中一种常见的策略是通过动态平衡能量的生产和消耗，以确保系统能够始终满足用户的需求。

2. 动态电压与频率调节策略：微电网系统中的电压和频率是其稳定运行的关键参数。

通过动态电压与频率调节策略，系统能够根据实际负荷需求进行调整，以降低能源浪费和提高稳定性。

3. 多能互补控制策略：微电网系统通常由多种能源资源组成，如太阳能、风能、电池储能等。

通过多能互补控制策略，系统能够充分利用不同能源资源的优势，使能源供给更加可靠和稳定。

4. 智能能源管理系统（EMS）：智能能源管理系统是一种与微电网系统紧密结合的信息技术系统，通过实时监测和控制能源流动，实现对微电网系统的智能管理和优化。

通过EMS，系统能够实时分析和预测能源需求，以及优化能源的分配和调度，从而提高整体的能源利用效率和稳定性。

5. 储能系统控制策略：储能系统在微电网系统中发挥着重要的作用，可以平衡能源供需之间的不平衡，提高能源的利用率。

通过优化储能系统的控制策略，系统可以更好地利用储能设备，实现能量的存储和释放，在供电不稳定或紧急情况下提供备用电源。

6. 微电网系统的电网互联策略：微电网系统通常与传统电力网络相互连接。

浅析含非线性及不平衡负荷的微电网控制策略摘要：随着电力企业的不断发展，含非线性及不平衡负荷的微电网控制，被提到电网管理与控制的重要位置。

采取科学、有效的方法，控制非线性不平衡负荷，有助于促进电压不平衡度的提升，并促进总谐波畸变率的提升，进而提高微电网的电能质量，为用户带来更多的用电体验。

在坐标瞬时功率理论的影响下，许多学者设计补偿算法，并通过对非线性不平衡负荷的测量，分析瞬时电流，并在滤波算法的条件下进行条件假设，对其他供电电源的电流进行调试，以检验算法的科学性与有效性。

在本文研究中，提出设计优良的补偿算法、进行仿真、加强调试等的方法，对非线性及不平衡负荷的微电网进行控制。

关键词：微电网；非线性不平衡负荷；控制策略1含非线性及不平衡负荷的微电网控制意义分布式电源、本地负荷共同构成微电网，微电网作为一种具有可控性与独立性的电力系统，其运行模式主要分为并网和孤岛。

然而，当微电网在运行中含有非线性及不平衡负荷的时候，对于分布式电源的影响比较大，因此，必须要采取科学、有效的控制策略，以控制非线性不平衡负荷，降低其对微电网的负面影响。

加强对非线性及不平衡负荷的控制，对于配电网的正常运行产生积极的影响。

在目前的研究中，有学者对公共电网的非线性及不平衡负荷进行控制，在电网发生故障时，进行限流控制。

并在研究中设计三相三线制补偿接口与三相四线制微电网补偿接口，以控制不平衡负荷。

对含非线性及不平衡负荷的微电网进行控制，对提高电能质量产生积极的意义。

另外，通过对不平衡负荷的控制，还有助于降低微电网故障发生率，以提升微电网的安全性[1]。

为更好地控制非线性及不平衡负荷，提高微电网的安全性与电量安全性。

可以通过设计优良的补偿算法、进行仿真、科学地调试等方法，以提升控制水平。

2.1设计优良的补偿算法在非线性不平衡负荷的微电网控制中，要合理设计补偿算法。

确保补偿算法的科学性与质量性，有助于提高不平衡负荷的控制效果，并对改善微电网电能质量产生积极的影响，能够有效消除非线性不平衡负荷的负面效应，降低对其他分布式电源的不良影响，以保证其他负荷安全地运行。

微电网运行控制策略研究微电网是指利用可再生能源、能量存储和分散式发电设备等技术，将电力系统与能量系统有机地融合在一起，形成一种不依赖于传统大型电网的小型电力系统。

随着可再生能源的快速发展和能源结构的转型，微电网的应用也日益普及。

然而，微电网的运行控制策略成为其稳定运行的关键所在。

本文旨在探讨微电网运行控制策略的研究进展，并分析其发展趋势。

一、微电网运行控制策略的分类微电网运行控制策略可以分为基于规则与经验的策略和基于优化算法的策略两大类。

基于规则与经验的策略主要是通过人工设计一系列逻辑规则和经验判断，依靠经验知识来实现微电网的运行控制。

这类策略相对简单、易于实现，但面对复杂多变的运行环境时可能无法实现最优控制，且对运行人员的经验要求较高。

基于优化算法的策略则利用数学模型和优化理论来研究微电网的运行控制问题。

常见的优化方法包括基于遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。

这些方法可以通过寻找最优解，在保证微电网运行稳定的前提下，最大化利用可再生能源，提高微电网的经济性和环境友好性。

二、微电网运行控制策略的关键技术微电网运行控制策略的核心是实现对微电网中各种设备的协调控制，以保证微电网的稳定运行。

以下是几个关键技术：1. 多能源管理微电网通常由多种能源源和负荷组成，如太阳能光伏、风能、电池等。

多能源管理是指通过合理规划能源调度策略，使得微电网在不同工况下能够实现灵活调度和互补运行，以达到最优的能源利用效果。

2. 智能电网监测与管理系统智能电网监测与管理系统是微电网运行控制的重要手段之一。

通过实时数据采集和监测，结合智能算法和模型预测，可以实现对微电网运行状态的监测和评估，以及对设备运行状态的预警和故障检测，从而及时采取措施保障微电网的稳定运行。

3. 频率和电压控制频率和电压是衡量电力系统稳定运行的重要指标。

在微电网中，由于可再生能源的不确定性和负荷波动等因素的影响，频率和电压的控制变得尤为重要。

利用先进的电力电子装置和控制算法，可以实现对频率和电压的在线控制和调节，提高微电网的稳定性和供电质量。

微电网设计及其控制策略随着人类社会的不断发展，能源的使用也日益增长。

传统的大型电力系统在满足人们用电需求的同时，也存在着能源浪费和环境污染等问题。

为了解决这些问题，微电网（Microgrid）作为一种新型的能源供应模式，逐渐引起了人们的关注。

微电网是由多种能源（如太阳能、风能、燃料电池等）和多种负载（如住宅、商业、工业等）组成的小型电力系统，能够自主运行，也能与主电网连接。

与传统的大型电力系统相比，微电网具有高度的灵活性、可靠性和可持续性。

微电网的设计涉及到多方面的问题，其中最关键的要素是控制策略。

微电网的控制策略应该满足以下几个方面的要求：一、保证微电网的安全运行。

微电网的控制策略需要保证系统的稳定性和可靠性。

在微电网中，各种能源和负载之间的匹配关系非常重要。

控制策略需要对电网中的各种元器件进行合理的配置和优化，以保证微电网的安全稳定运行。

二、提高微电网的经济性。

微电网的控制策略应该考虑如何最大程度地利用各种能源，并通过优化调度来降低电力成本。

此外，微电网的控制策略还需要合理分配各种负载，使能源利用效率最大化。

三、提高微电网的灵活性。

微电网的控制策略应该能够自适应各种能源和负载的变化，确保微电网能够灵活应对各种情况。

此外，控制策略还应该考虑微电网与主电网的连接和断开问题，以保证在需求过大时，微电网能够自主切换到主电网运行。

在微电网的控制策略中，能源管理是其中的核心问题。

能源管理的主要任务就是对微电网中的各种能源进行合理调度，以满足各种负载的需求。

在能源管理中，需要考虑各种因素，包括天气、负载、电能储存等。

在微电网中，太阳能和风能是最为常见的能源。

为了充分利用这些能源，需要将它们与电池等能量储存设备结合起来，形成一个完整的能源系统。

在能源管理中，需要根据天气预报等信息，提前制定合理的调度方案，以使能源利用效率最大化。

此外，在微电网的控制策略中，还需要考虑各种负载需求的变化情况。

例如，在白天餐厅的负载需求比较大，而晚上客房等负载需求则相应降低。

非线性控制算法在电网控制中的应用随着经济的发展，电力行业也日益重要，电网的稳定运行是保障城市生产、生活正常运转的重要基础条件之一。

而电网的稳定性和安全性则是电力系统运行的至关重要的方面。

在电网的控制中，非线性控制算法可以辅助实现电网的更为精确的控制和管理。

一、电网控制需求的复杂性电网是由多个互相联系的部分组成的大规模复杂系统。

在大规模的电网中，不仅需要对整体进行控制，还需要对各个部分进行协调和合理的调配电源。

而这些电源之间有时需要协调、配合运行，而有时又需要分别独立工作。

这种复杂性使得电网控制的需求也变得复杂起来。

二、非线性控制算法的应用非线性控制算法可以更好地解决大规模复杂系统的控制问题。

利用非线性控制算法可以使得系统能够稳定运行，从而实现电网的高效、稳定、可靠运行。

1、控制方式的多样性非线性控制算法可以通过多种方式进行控制，如：优化控制、模型预测控制、自适应控制、鲁棒控制等。

这些算法可以根据电网的特点和需求进行不同的方式的调节和控制，从而实现目标的达成。

2、能够承受干扰与线性控制算法相比，非线性控制算法对于外部干扰和模型误差有较好的鲁棒性。

即便在出现外界的干扰和误差时，非线性控制算法也可以紧密地控制整个电网，从而保证电网的安全运行和控制。

3、可以达成更高的控制精度非线性控制算法可以更为准确地定位电网中出现的问题，并寻找最优控制解决办法。

与此同时，只要算法设置得当、合理，其控制精度也可以达到令人信服的高度，从而实现电网的更优化管理。

三、挑战和问题1、控制算法复杂性的增加非线性控制算法的复杂性增加，导致了其中的参数和变量的增加。

这可能导致控制算法的复杂性增加，难以进行真正的控制优化。

2、算法的计算资源需求相对增加由于非线性控制算法需要计算大量的数据，因此算法的计算资源需求也相应增加。

这可能导致控制算法需要大量的计算资源，难以在处理大量数据的情况下实现控制算法的实时更新。

四、结语电力行业对于电网控制的要求越来越高，而非线性控制算法可以更好地帮助实现电网控制的准确和有效。

非线性负载下单相逆变电源电压波形控制策略任碧莹;孙凯歌;孙向东【摘要】微电网中存在大量非线性负载,会对公共交流母线电压造成谐波污染,因此需对各分布式电源采取有效的电压波形控制技术.本文设计了具有频率带宽的准比例复数积分(QPCI)控制器,并在此基础上提出在基波、3次谐波和5次谐波处通过多个QPCI控制进行特定次交流信号的无差跟踪,同时引入负载电流前馈控制,降低逆变器谐波电流在电感上的谐波压降,进一步提高该分布式电源逆变器输出电压的电能质量.分别对比例积分(PI)控制器,多个QPCI控制器及引入中低频段的负载电流前馈的电压控制技术进行实验对比,结果表明,所提出的控制策略具有交变信号零稳态误差跟踪性能和抗干扰性能,并可以有效抑制谐波电流,改善逆变器的输出电压质量.%There are a lot of nonlinear loads in the microgrid(MG),which causes harmonic pollution to the common AC bus voltage.So it is necessary to design the reasonable voltage controller for each distributed generation to improve the voltage quality.The quasi-proportional complex integral (QPCI) controller with frequency bandwidth is designed in this paper with multiple QPCI controllers adopted to track fundamental,3rd and 5th harmonic signals with zero error at these frequencies in this paper.Also,the load current feed-forward control at low and middle frequency bands is introduced to decrease the harmonic voltage drop,which can improve the voltage quality of the distributed inverter.Simulation and experiments are carried out with the voltage control strategies including the proportional integral (PI) controller and multiple QPCI controllers with feed-forward load respectively.The results show that the proposed control strategy hasthe ability of track the AC signals with zero steady-state error tracking and anti-interference capability.Meanwhile the harmonic current can be suppressed effectively,with the output voltage quality of the inverter improved.【期刊名称】《西安理工大学学报》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】6页(P396-401)【关键词】准比例复数积分控制器;逆变电源;电压质量;谐波抑制【作者】任碧莹;孙凯歌;孙向东【作者单位】西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安710048;西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安710048;西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM464微电网中分布式电源种类包括燃气轮机、燃料电池、生物质能发电、风力发电、光伏发电等。

可再宝能源Renewable Energy Resources第39卷第2期2021年2月Vol.39 No.2Feb. 2021含不平衡负载的微电网中三相微源逆变器的VSG 控制策略邓玮璋，周江林(上海电力大学电气工程学院，上海200090)摘 要：在离网模式下，微电网中虚拟同步发电机的输出电压易受不平衡负载影响。

针对此问题，文章基于一阶全通滤波器(All-Pass Filter,APF)的电压电流正、负序分离方法，利用正序功率和正序电流建立了改进VSG 控制模型，改善了 VSG 输出电压参考。

采用比例积分(Proportional Integral,PI)+准比例谐振(Quasi ProportionalResonant,QPR)电压调节器对VSG 输出负序电压分量进行控制,论证了 PI+QPR 调节器抑制负序电压分量的优良性能。

最后,仿真结果验证了该控制策略的有效性，该方法有效地改善了三相微源逆变器输出电压的对称性。

关键词：微电网；虚拟同步发电机；不平衡负载；全通滤波器；准比例谐振控制中图分类号：TK81； TK51 文献标志码：A 文章编号：1671-5292(2021)02-0229-080引言随着光伏、风能等分布式发电技术的不断发展，含高渗透率的微电网成为未来重要方向。

微电 网是在一定范围内由分布式发电、负载、储能装 置、电力电子装置以及控制保护装置整合构成的小型发配电系统叫分布式发电通过电力电子装 置并入微电网，但由于电力电子装置缺乏阻尼和 惯性，使微电网系统的旋转备用容量降低,从而影 响微电网的稳定性。

虚拟同步发电机控制技术通过模拟传统同步发电机的有功调频和无功调压特 性，使运行该技术的三相微源逆变器具备同步机 组的惯量和阻尼等运行外特性，增加系统的旋转惯量，提高了微电网的稳定性，因此受到了广泛关 注叫 微电网在离网模式下，三相微源逆变器往往面临着本地不平衡负载带来的输出电压不对称挑战，长时间的电压不对称畸变可能会导致微电网 系统内部电力电子设备无法正常工作甚至损坏。

一种不平衡负载下直流微电网电压脉动抑制方法摘要新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）、国网菏泽供电公司的研究人员朱晓荣、张雨濛等，在2018年第15期《电工技术学报》上撰文，针对不平衡负载引起的直流微电网电压脉动问题，在分析脉动电压产生原因的基础上，提出了基于超级电容器的直流母线电压脉动抑制方法，并设计了基于滑模控制的超级电容器电流控制策略，实现对参考电流的快速准确跟踪。

采用二阶滑模控制的超螺旋算法不存在传统滑模控制的抖振问题，此外对所提控制策略的稳定性和鲁棒性进行了深入分析。

考虑最严重的负载不平衡情况，设计了超级电容补偿装置的参数。

最后在RT-LAB 实时仿真平台上建立了直流微电网仿真模型，对相关理论分析和所提控制策略进行了验证。

导致直流电压出现2倍频脉动。

直流电压的2倍频脉动，会在直流微电网的换流器中产生2次纹波电流，浪费换流器容量，同时严重影响蓄电池和光伏电站的正常运行[5]。

因此，研究直流微电网电压2倍频脉动的抑制策略十分必要。

直流微电网电压2倍频脉动的抑制方法有两种：①改进接口换流器的控制策略；②为脉动功率提供通路。

文献[6]提出交流电网电压不平衡情况下AC-DC换流器的控制策略，该控制策略以消除注入交流电网的有功功率脉动为目标，实现了直流侧电压脉动的抑制，但交流侧电流存在较大畸变。

文献[7]提出了兼顾直流侧电压质量及交流侧电流质量的控制策略。

文献[8]提出负载不平衡情况下三相逆变器的控制策略，该控制策略以负载电压三相对称为控制目标，但由于负序电流的存在，并不能消除直流侧电压的脉动。

综上所述，对于与交流电网接口的双向DC-AC换流器，在交流电网电压不平衡时，通过换流器的控制，可以抑制直流电压脉动；但对于与交流负载接口的DC-AC换流器，负载不平衡时，在保证负载的电能质量的同时，不能达到抑制直流电压脉动的目的。

因此，针对负载不平衡引起的直流电压脉动，本文借鉴有源滤波的方法，提出在负载侧安装补偿装置，为脉动功率提供通路，进而抑制直流母线电压脉动。