下载文档原格式
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。
光储联合运行直流微电网控制策略张小东;王宇;李白;焦飞【摘要】In order to solve the problem of photovoltaic (PV)grid-connection,the paper proposes a kind of control strategy for DC micro-grid operation based on PV and energy storage systems.It firstly constructs structure of the DC micro-grid sys-tem based on unified operation of PV and energy storage which consists of the PV system,the energy storage system,the non-isolated DC-DC converter and the high-frequency isolated DC-DC converter.By dividing six kinds of operation modes for the system and in the premise of ensuring stable DC busbar voltage,this strategy can determine operating state of the en-ergy storage system by detecting and comparing PV output power and load demand power in real time,which is to consider the energy storage system as the relaxation node of the DC micro-grid so as to ensure stable operation of the system.Finally, it verifies effectiveness of this system and the control strategy by PSCAD/EMTDC simulation.Meanwhile,it studies proto-type of the high-frequency isolated DC-DC converter,and the experimental results prove accuracy of theoretical analysis.%为了更好地解决光伏系统的并网问题,提出了一种基于光储联合运行的直流微电网运行控制策略.首先构建了光储联合运行的直流微电网系统结构,该系统由光伏系统、储能系统、非隔离型DC-DC变换器以及高频隔离型DC-DC变换器组成.在划分系统6种工作模式的基础上,该策略可以在保证直流母线电压稳定的前提下,通过实时检测并对比光伏输出功率与负荷需求功率来确定储能系统的工作状态,即采用储能系统来作为直流微电网的松弛节点,从而保证直流微电网系统的稳定运行.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件验证了该系统以及运行控制策略的有效性,针对核心器件高频隔离型DC-DC变换器进行了样机实验研究,实验结果证明了理论分析的正确性.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】7页(P58-64)【关键词】光伏并网;直流微电网;控制策略;高频隔离型DC-DC变换器【作者】张小东;王宇;李白;焦飞【作者单位】浙江省计量科学研究院,浙江杭州310018;北京云道智造科技有限公司,北京100083;北京云道智造科技有限公司,北京100083;中国电力科学研究院有限公司,北京100192【正文语种】中文【中图分类】TM732近年来，随着直流输电与直流配电网技术的发展，分布式电源的并网结构与策略更加灵活与多样化[1-3]。
电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol．34No．3Mar.2014第34卷第3期2014年3月编者按语：微电网能灵活控制分布式电源的特性，为开发利用我国种类丰富、储量可观的可再生能源资源提供了一种有效途径，有利于推动节能减排进程、提高电源结构低碳化程度、促进智能化绿色电力的发展。
电力工作者为加快微电网的工程实践，在其分析建模、运行优化、控制策略、储能技术及装置、保护技术等方面做了较广泛的研究。
本次微电网专题栏目即结合上述方面进行了深入研究和探讨。
微电网中元件、设备类型复杂，运行特性不同，给系统建模、协调控制、综合保护等带来困难。
为实现微电网稳定可靠、经济高效运行，需要在优化规划可再生能源组合，快速发展电力技术，合理建立系统分析模型，确定适宜的运行模式及切换方式，合理制定运行调度策略，研究新型设备及多种设备的综合控制方法，发展与微电网特征相适应的保护技术等方面进一步深入研究。
欢迎就微电网理论、技术的研究及应用成果投稿本刊，参加讨论。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!"0引言微电网可以与常规电网并网运行，也可以独立运行［1-2］。
近年来由于可再生能源发电装机容量不断增加，微电网孤岛运行时功率波动对电能质量与安全稳定的影响越来越受到重视。
利用储能装置虽然可在一定程度上起到抑制功率波动的作用，但是单一的储能装置很难同时满足功率与能量两方面要求，而利用超级电容与蓄电池组成的混合储能系统对于微电网的稳定控制、电能质量的改善和不间断供电具有非常重要的作用［3-6］。
文献［7］介绍了储能技术在分布式发电中的应用，以及各种储能方式的原理及其优缺点；文献［8］详细介绍了超级电容器作为储能方式在微电网中的应用；文献［9］针对超级电容与电池混合储能系统，在平滑控制与传统限值管理的基础上，提出了一种新的能量管理方法；文献［10］从理论上证明了混合储能可以充分利用蓄电池和超级电容器的互补特性，提高储能的功率输出能力；文献［11］利用超级电容器功率密度高和循环寿命长的优点，通过双向DC ／DC 变换器的多滞环控制，优化了蓄电池的充放电过程，延长了其使用寿命；文献［12］提出了利用超级电容与蓄电池组成的混合储能系统来实现微电网孤岛运行时的功率平衡；文献［13］针对包含海水淡化负荷的风光柴储孤立微电网，设计了协调运行控制策略，该策略可以保证孤立系统的长期稳定运行，并且能够提高系统全寿命周期经济性。
风光储直流微电网的双输入MPPT控制策略分析
金叶;邢凯淞;张哲;张岩
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】针对以输出功率为判断标准的传统的单输入扰动观察法(下文简称为“传统扰动观察法”)存在的弊端,提出一种可用于风光储直流微电网的双输入变步长扰动观察法(下文简称为“双输入MPPT控制策略”),并对风电机组和光伏发电系统
分别采用两种控制策略时的占空比、发电效率等进行了对比分析。
分析结果显示:
相较于传统扰动观察法,风电机组采用双输入MPPT控制策略追踪最大功率点后,扰动步长减小90%的同时追踪时间减少了72.3%;光伏发电系统采用双输入MPPT控制策略追踪最大功率点后,扰动步长减小90%的同时追踪时间减少了39%。
仿真结果验证了双输入MPPT控制策略的有效性,该策略适用于电感参与调压的多种场景。
【总页数】12页(P34-45)
【作者】金叶;邢凯淞;张哲;张岩
【作者单位】河北科技大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM615;TM614
【相关文献】
1.基于双闭环的混合储能直流微电网稳定控制策略
2.风光储柴微电网系统运行控制策略分析
3.风光储直流微电网分层协调控制策略
4.风光储微电网-火电机组黑启动全过程储能控制策略研究
5.独立风光储微电网中混合储能的管理控制策略
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
光储微电网系统控制策略的研究1. 引言1.1 背景介绍随着全球能源危机的日益严重，传统的能源供应方式已经难以满足人们对电力需求的快速增长。
传统的大型电网系统往往存在着能源浪费、传输损耗大等弊端，因此急需寻求一种新的能源供应方式。
光储微电网系统便是一种新型的能源供应模式，它利用太阳能等可再生能源进行发电，并通过储能技术将多余的电能储存起来，以备不时之需。
光储微电网系统不仅可以提高能源利用率，减少能源浪费，还可以降低能源供应的不稳定性和不可靠性。
光储微电网系统还可以实现对电网系统的独立管理和控制，提高整个能源系统的稳定性和可靠性。
研究光储微电网系统的控制策略具有重要的意义。
通过设计高效的控制策略，可以更好地调控系统中的能量流动，提高能源利用率，降低运行成本，实现能源系统的可持续发展。
【2000字】1.2 研究意义光储微电网系统作为新型能源系统在能源领域备受关注。
其在提高能源利用效率、增强电网韧性和稳定性等方面具有重要意义。
通过对光储微电网系统控制策略的研究，可以有效实现系统的智能化控制和优化运行，进一步推动清洁能源的应用和普及。
控制策略的优化设计能够提高系统的能源利用效率和经济性，减少对传统能源的依赖，有助于推动能源结构的转型升级，促进可持续发展。
深入研究光储微电网系统控制策略的意义重大，有望为实现清洁能源的高效利用和可持续发展提供重要技术支持和理论指导。
【200字】2. 正文2.1 光储微电网系统概述光伏发电系统和电池储能系统的结合构成了光储微电网系统。
光储微电网系统是一种分布式能源系统，可以向电网供电或者接入电网进行能量交换。
光储微电网系统中的主要部件包括光伏阵列、储能电池、逆变器、控制器等。
光伏发电系统通过将太阳能转化为电能，为微电网系统提供电力支持。
储能电池则可以存储多余的电能，同时在需要时释放电能，保证微电网系统的稳定供电。
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，使得微电网系统可以与电网进行连接。
光储微电网孤岛系统储能控制措施探讨摘要:微电网拥有灵活控制分布电源的特性,为开发我国可再生资源又提供了一种途径｡微电网的应用能够有效推动节能减排,促进智能化绿色电力的发展｡电力工作者为了加快微电网的工程进度,在分析建模､运行优化､控制策略､储能技术及装置､保护技术等方面做了广泛的研究｡文中从实际出发,探讨了微电网孤岛系统的储能控制措施｡关键词:光储微电网;孤岛系统;储能控制引言:由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统具有自适应能量管理,在微电网孤岛运行状态下,功率发生波动时混合储能系统可以快速响应,在微电网运行中不仅能够达到负荷的功率需求,还能满足电能质量的要求｡当微电网中能量和功率发生频繁､快速的变化时,会使光储微电网孤岛系统内的功率缺额不断地发生正负变化,这时由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统可以直接通过超级电容对功率缺额进行实时补偿,然后再通过混合系统给超级电容和蓄电池进行功率缺额的自主分配､合理分配｡这种方法适用于负荷分布分散､微电网内分布式电源多样的场合,而且可以有效减少蓄电池的充电放电次数,大大廷长了蓄电池的使用寿命,而且不需要依赖于通信系统,在很大程度上提高了系统的安全性和经济性｡一､光储微电网孤岛系统(一)微电网系统的拓扑结构光伏电源具有间歇性和随机性的特点,输出功率容易被天气变化所影响,特别是在多云天气,发电功率会产生陕速的､剧烈的变化,因此需要配备相应的储能单元使用｡蓄电池是目前较为常用的储能单元,但是使用次数有限､单体造价高,而且单一的储能单元难以满足微电网的能量和功率要求｡超级电容和蓄电池通过各自的DC变换器和直流母线进行连接,而光伏发电系统则通过DC/AC变换器和交流母线相连,和负荷相连,从而形成微电网系统｡在微电网孤岛运行过程中,如果缺乏大电网的供电,就可能有负荷无法得到满足,这时就需要切除负荷｡微电网的负荷可以划分成次要负荷(可中断负荷)､重要负荷,以便保持微电网的可靠性和灵活性｡(二)混合储能系统特点超级电容是功率型的储能装置,输出功率变化速率快､变化范围大,充电放电的循环次数多,而蓄电池是能量型的储能装置,输出功率变化速率慢变化范围小,充电放电的循环次数少｡(三)光储微电网孤岛系统的自适应控制1.微电网内储单元功率变换器的控制方式光伏发电元的并网逆变器模型主要分为单级式和双极式,两种模型都是通过逆变控制来控制和输出光伏阵列的功率;而混合储能系统中双级式变流器的DC/DC 模块可以使能量进行双向流动｡当微电网孤岛运行时,为了保证微电网系统中电压质量能满足负荷要求,和实现微电网系统中功率的动态平衡,在各分布式电源的控制和配合上要实现两个目标:一是控制储能系统的输出功率和分布式电源,二是控制微电网系统的电压｡由于蓄电池的能量储备和超级电容的快速响应,微电网在孤岛运行过程中,不一样的储能设备要具备不一样的控制策略,并对相应系统中的净负荷功率缺额进行补偿｡双级式变流器蓄电池和超级电容等储能装置进行孤岛运行时,蓄电池DC/DC变换器可以通过功率控制来实现对系统功率输出的控制,而超级电容的DC/DC变换器则直接控制直流母线电压超级电容和蓄电池利用自身的DC/DC功率变换单元可以和直流母线并联,然后通过DC/AC功率变换单元和交流母线相连接｡依据功率参考指令可以得到蓄电池的电流参考值,蓄电池DC/DC模块在电流参考值为正时,工作状态属于Boost放电状态;蓄电池D C/DC模块在电流参考值为负时,工作状态属于Buck充电模式根据直流侧母线电压指令可以得到超级电容的电流参考值,理想电流参考值等于0时,超级电容DC/DC支路的控制环是无差调节,也就是说当直流侧母线电压稳定时,超级电容器既不吸收功率也不输出功率｡(四)混合储能的自适应控制策略微电网孤岛运行中,如果缺少大电网的频率和电压支撑,就需要微电网保持内部电能的供求平衡和电压､频率的质量保证｡微电网的常规控制方式是主从控制和对等控制主从控制要对负荷的实时状态进行采集,并通过微电网孤岛系统的净负荷计算,采用PQ控制的储能系统｡这种控制方式中数据的采集､计算､传输都会有一定延时,同时十分依赖通信设备｡因为光伏､风电这些可再生能源发电系统具有随机性和间歇性等缺点,一旦在微电网孤岛系统中大力渗透时,必然会影响微电网的稳定运行,因此微电网孤岛系统要实现内部能量的平衡就必须配备输出功率更稳定的储能系统｡蓄电池和新型超级电容混合储能系统具有较强的自适应功率控制,可以加强混合储能系统的响应能力,实现功率平衡｡这种控制策略能够延长蓄电池的使用寿命,而且无需数据采集和通信,增强了微电网孤岛系统的稳定性和可靠性｡二､结束语微电网既可以独立运行,又可以和常规电网并存运行,由于可再生资源发电机的容量不断变大,微电网孤岛系统的运行越来越受重视｡单一的储能装置虽然在一定程度上可以抑制功率波动,但是很难同时满足能量和功率两方面的要求,而超级电容和蓄电池组合的混合储能系统不仅能稳定控制微电网､还能改善电能质量,实现不问断供电｡参考文献:[1]李斌,宝海龙,郭力.光储微电网孤岛系统的储能控制策略[J].电力自动化设备,20l4,03:8-15.[2]兰国军.风/光/储微电网容量配置与控制策略研究[D].内蒙古工业大学,2014.[3]宝海龙.微电网孤岛保护及控制策略的研究[D].天津大学,2014.[4]范柱烽,毕大强,任先文,薛腾磊,陈宇刚.光储微电网的低电压穿越控制策略研究[J].电力系统保护与控制,2015,02:6-12.。
《自治微电网中分布式电源的控制策略研究》篇一一、引言随着能源结构的转型和可持续发展理念的深入人心，微电网技术逐渐成为电力领域的研究热点。
在微电网中，分布式电源作为其核心组成部分，其控制策略的优劣直接关系到微电网的稳定运行和能源的高效利用。
本文将针对自治微电网中分布式电源的控制策略进行深入研究，旨在为微电网的优化运行提供理论支持和实践指导。
二、自治微电网概述自治微电网是指能够在离网或并网状态下独立运行，具有自我调节、自我保护能力的电力系统。
其核心组成部分为分布式电源，如风力发电、太阳能发电、储能装置等。
这些分布式电源通过相互协调、互补供电，保证微电网的稳定运行。
三、分布式电源控制策略研究1. 分布式电源的并网与离网控制策略在并网状态下，分布式电源需与主电网保持同步，确保电力供应的稳定性和可靠性。
此时，控制策略应注重分布式电源的优化调度和功率分配，以降低对主电网的冲击。
在离网状态下，分布式电源需独立承担电力供应任务，此时的控制策略应注重各电源之间的协调配合，保证电力供应的连续性和稳定性。
2. 分布式电源的功率控制策略功率控制是分布式电源控制策略的核心。
针对不同类型的分布式电源，应制定相应的功率控制策略。
例如，对于风力发电和太阳能发电等可再生能源，应充分考虑其出力的波动性，采用最大功率点跟踪、预测控制等方法，确保其出力的最大化。
对于储能装置，应根据微电网的电力需求和供电状况，进行充放电控制，以实现能量的优化利用。
3. 分布式电源的故障诊断与保护策略为保证微电网的安全稳定运行，需对分布式电源进行故障诊断与保护。
通过实时监测各电源的运行状态，及时发现并处理故障。
同时，制定相应的保护策略，如过流保护、过压保护、欠压保护等，以防止故障对微电网造成损害。
四、实践应用与优化改进在实际应用中，应根据微电网的具体情况，制定合适的分布式电源控制策略。
同时，不断对控制策略进行优化改进，以适应微电网的发展需求。
例如，可以引入人工智能技术、大数据分析等技术手段，对微电网的运行状态进行实时监测和预测，为控制策略的制定和优化提供支持。
光储微电网系统控制策略的研究光储微电网系统的结构光储微电网系统由太阳能光伏组件、电池储能系统、逆变器、微网管理系统和负载等组成。
太阳能光伏组件用于太阳能的转换，将太阳能转化为直流电能。
电池储能系统用于储存多余的太阳能电能，以供给负载使用。
逆变器用于将直流电能转化为交流电能，以满足负载需求。
微网管理系统用于监控和管理系统运行状态，实现光伏组件、电池储能系统、逆变器和负载之间的协调控制。
在光储微电网系统中，控制策略主要包括能量管理策略、功率控制策略和微网管理策略。
能量管理策略是光储微电网系统的核心控制策略，其主要目标是实现太阳能光伏组件和电池储能系统之间的能量匹配和优化利用。
光伏组件产生的电能即时供给负载使用，多余的电能则由电池储能系统储存。
当负载需求增加或太阳能不足时，电池储能系统释放能量以满足负载需求。
能量管理策略需要考虑太阳能的变化、负载需求的变化和电池的充放电状态，实现能量的最大化利用和电池的寿命保护。
常用的能量管理策略包括最大功率点跟踪（MPPT）算法、优化充电放电策略等。
功率控制策略是光储微电网系统中的重要控制策略，其主要目标是实现系统的功率流控制和平衡。
逆变器在系统中起着功率调节和控制作用，其输出功率需要满足负载需求，并实现电网与光储微电网系统的互联互通。
功率控制策略需要考虑负载需求的变化、光伏组件和电池储能系统的能量供给情况，实现系统功率的有效分配和调节。
控制策略的优化研究光储微电网系统的控制策略研究需要考虑能量管理、功率控制和微网管理方面的综合优化。
针对不同的工况和系统要求，需要设计和实现相应的控制策略。
在能量管理方面，需要考虑光伏组件和电池储能系统之间的能量匹配和优化利用。
在功率控制方面，需要考虑系统功率的有效分配和调节。
在微网管理方面，需要考虑系统的运行安全和稳定。
控制策略的优化研究可以采用仿真模拟和实验验证相结合的方法，通过建立系统电路模型和控制算法，实现系统性能和稳定性的优化。
《自治微电网中分布式电源的控制策略研究》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的迅猛发展，微电网技术作为一种新兴的能源管理和利用方式，得到了广泛的关注和应用。
其中，自治微电网作为微电网的重要组成部分，其分布式电源的控制策略更是研究的热点。
本文旨在研究自治微电网中分布式电源的控制策略，为微电网的稳定运行和能源的高效利用提供理论支持和实践指导。
二、自治微电网概述自治微电网是一种具备独立运行和并网运行能力的电力系统，由分布式电源、储能装置、能量转换装置和负载等组成。
其特点在于具备高度的自主性和灵活性，可以实现对可再生能源的充分利用，提高能源利用效率，减少对外部电网的依赖。
三、分布式电源的控制策略（一）分布式电源的种类与特点在自治微电网中，分布式电源主要包括风能、太阳能、生物质能等可再生能源发电装置。
这些分布式电源具有分散性、波动性、间歇性等特点，因此需要采取有效的控制策略，确保微电网的稳定运行。
（二）控制策略的分类针对分布式电源的特点，常用的控制策略主要包括集中式控制、分散式控制和分层式控制。
集中式控制以微电网中心控制器为核心，实现对整个微电网的统一控制；分散式控制则将控制权下放到各个分布式电源单元，实现就地控制；分层式控制则结合了集中式和分散式的优点，将微电网分为不同的层次进行控制。
（三）控制策略的研究重点1. 优化调度：根据实时负荷需求和可再生能源的发电情况，制定合理的调度计划，实现能源的高效利用。
2. 故障恢复：在微电网发生故障时，能够快速响应并恢复供电，保证系统的稳定运行。
3. 协调控制：实现分布式电源之间的协调控制，避免相互干扰，提高系统的整体性能。
四、分布式电源控制策略的实践应用（一）智能控制技术的应用随着智能控制技术的发展，越来越多的智能控制算法被应用到分布式电源的控制中。
例如，基于人工智能的预测控制、模糊控制等算法，可以实现对分布式电源的精确控制和优化调度。
（二）多能源协同控制的实践多能源协同控制是实现不同类型分布式电源协调运行的关键技术。
