含多种分布式电源的微电网控制策略研究

关键设备：分布式电源并网装置，分布式储能装置，控制、 保护装置，微网快速分离开关，计量装置（智能 电表），能量管理系统，通信系统，接地网等。
三、国内外研究和应用现状
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目前国外已建成的微网示范工程
微网 示范 工程
地理 位置
说明
CERTS 试验基地
美国俄亥 俄
480V系统，包括3个60kW MT，有三条馈线，其中两条含有微电源并 能孤网运行。这两条中的一条馈线上带有两个微电源，通过170m电缆 间隔；另一条馈线上带有一个微电源，这样可以进行微电源并行运行 的测试。该系统用于测试微电网各部分的动态特性。
MV/LV 电力 荷兰 公司
连接到400V低压网络的天然气站电网，具有80kW MT，多余电力可送往 10kV中压网，或供当地低压农村电网（3.45-41.5KVA），既可联网运 行也可孤网运行。
用于度假村，共四条380V馈线，每条长约400m。以光伏发电为主，共装 335kW光伏发电单元。既可孤网运行，也可联网运行。主要用于含有 储能系统的微网孤网运行性能的测试。
分布式电源与交流系统的连接
逆 逆 逆 逆
逆逆逆逆
Байду номын сангаас
逆 逆 逆 逆 LC逆 逆 逆
逆
模拟风机
逆
逆
逆
逆 逆 逆 逆 逆 逆 逆 逆 LC逆 逆 逆
逆
微型燃
逆
气轮机
逆
逆
逆 逆 逆 逆 逆 逆 逆 逆 LC逆 逆 逆
核 心 技 术与关键设备
核心技术：仿真分析（含微网的分析计算方法）、规划设计 理论（微网的基本构成，根据地域等客观条件的 不同，如何配置电源、负荷等）、计算理论、电 源技术、保护与控制、运行与能量管理、信息与 通信、定制电力、先期评估和后期评价（能源利用 效率、炭排放、可靠性、电能质量）等。

若微电网处在并网运行模式当中，可分别将开，K 3放到1位置处，这时逆变器采取PQ控制2 微电网控制策略运行模式不同，使用的控制策略也不一样。

微电网控制策略包含对等控制和主从控制。

其他微电网控制策略由原理上看也包含两种，只是需要在主从与对等方面采取些措施进行改进。

应用对等控制策略微电网，各分布式电源间保持平等，与之相连的逆变器也要使用相同控制方法；微电网当中应用陈辉，南京南瑞继保电气有限公司；研究方向：智能微电网的储能技术。

图1 微电网运行模式图2 控制方式切换原理Applications 创新应用集成电路应用 第 38 卷 第 12 期（总第 339 期）2021 年 12 月 81方式。

将电压环输出电流与功率环输出内环电流参考值i dref 与i qref 进行对比分析，接着将实际差值作为电压环输入，如此即可保证输出电流可逐渐追踪功率环输出内环电流参考值，同时保持和前期一致；然后添加存储器，方便存储锁相环前一时刻获得的电网频率f g 与电网电压相位角α，确保电压控制环相位参考值θref 和电网电压相位θg 一样。

微电网由并网切换至离网运行模式期间，应保证各开关位置处在2处，逆变器多应用V/f控制。

这时，将实际输出电压与电压参考值间的差值U eer 作为电压环输入，接着借助PI控制器输出内环电流参考值。

切换期间，受存储器影响，切换完电网频率与电压相位应保持和最后时刻采样值一样。

该控制策略可缩小切换中由于电流参考值和电压相位变化引起的电压振荡，便于平滑切换微电网并网和离网模式。

4 仿真分析 4.1 并-离网切换微电网运行初始阶段，并网状态中，当t ＝0.2s，实际负荷上升到3kW，t＝0.5s时，微电网逐渐从并网切换至离网状态，t＝0.8s，负荷随之减少4kW，t＝1s，负荷变成S＝25+j3.5kVA，t＝1.2s 时，仿真完成。

结合仿真结果发现，D G 2有功出力多稳定在10kW,该结果表明DG 2一直在PQ控制下运行，不管是微电网系统处在哪种状态下运行，负荷出现怎样波动，出力经常会伴随功率参考值不断变化。

直流微电网的优化设计与控制研究随着能源需求的不断增长和环境问题的严重加剧，新能源技术的应用越来越受到人们的关注。

而微电网作为一种新兴的电力系统，可以很好地满足分布式电源接入、提高供电可靠性以及发电削峰填谷等需求。

本文将重点介绍直流微电网的优化设计和控制研究。

一、直流微电网的基本结构直流微电网主要由分布式电源、负载、直流汇流箱、电池组、逆变器、配电网等组成。

其中，分布式电源和电池组是微电网系统的重要组成部分，可以实现各种能源的输入和输出。

直流汇流箱则是微电网系统中的中心枢纽装置，可以实现各种设备的连接和互联，同时还可以实现负载功率的调节和能量的存储。

逆变器是将直流电转换成交流电的重要装置，其主要功能是将电池组所储存的能量转化为交流电提供给负载使用。

二、直流微电网的优化设计为了提高微电网系统的效率和可靠性，需要对微电网系统进行优化设计。

直流微电网的优化设计主要包括三方面：电源优化、逆变器优化和存储优化。

1. 电源优化电源优化是指通过优化电源系统的结构和参数，使其适应微电网系统的运行需求。

其中，太阳能、风能等可再生能源的接入是微电网系统的一大特色。

针对这一特色，可以通过多线路多端子的设计方式，实现各种电源的输入和输出。

同时，通过对电源转换器的参数进行优化，可以提高系统的充电效率，减少能量损失，实现对电源系统的优化设计。

2. 逆变器优化逆变器作为微电网系统中重要的装置之一，其优化设计尤为重要。

优化逆变器的输出电压、电流、波形等参数，可以提高微电网的稳定性和安全性。

同时，通过合理控制逆变器的输出功率和频率，可以实现对负载的精确定时，提高微电网系统的效率和可靠性。

3. 存储优化电池组作为微电网中能量的主要存储装置，其优化设计可以实现对微电网能量的有效利用。

通过对电池组的数量和容量进行优化，可以提高微电网系统的存储效率和安全性。

同时，通过对电池组的运行控制，可以实现对能量的精准调节，提高微电网系统的能量利用效率。

摘要微电网为新能源并网发电规模化应用提供了有效技术途径，微电网技术可以对分布式电源进行有效管理，降低分布式电源对大电网安全运行的影响，有助于实现分布式电源的“即插即用”，同时可以最大限度地利用可再生能源，符合我国新能源发电和可持续发展战略的要求。

随着微电网技术不断发展的新需求，微电网中微电源的协调控制、微网运行模式切换等诸多问题亟待解决，因此，本文将从微电网的控制系统角度进行研究，以实现微网技术的规模化应用。

首先，本文系统详细的阐述了微网主要的整体控制策略以及微电源逆变器接口侧的控制方法，并对各种控制策略的工作原理、适用范围以及优缺点进行分析；其次，提出了基于P-f /Q-V下垂控制的微网功率最优分散协调控制方法。

针对微电网功率分配因微电源到负荷线路的影响而分配不合理的问题进行了深入的研究;分析了传统P-f /Q-U下垂控制的缺点，给出了P-f/Q-V下垂控制方法，建立了微网的数学模型，通过部分输出量反馈最优分散协调控制方法，使微网在实现微电源功率合理分配的基础上，保证电压和频率处在正常范围内，仿真结果表明微电网在输出有功功率分配不受影响的前提下，输出无功功率的分配情况得到明显的优化，而且微网始终处于稳定运行状态。

最后，提出了将对等控制与主从控制相结合的控制策略。

针对微网运行模式转换时存在的问题，给出了符合我国国情的微电网运行模式转换的条件，通过分析对等控制以及主从控制在微网运行模式切换时的优缺点，提出了将两者相结合的控制策略，并结合控制器状态跟随的平滑切换控制方法实现了微网运行模式的平滑、可控切换，减小了切换过程对微网的冲击，通过仿真实验验证了该控制策略的可行性。

关键词:微网;功率分配;协调控制;并网运行模式;孤岛运行模式目录摘要目录第1章绪论1.1课题研究背景1.2微电网的研究现状与前景1.2.1微电网的定义1.2.2国内外微电网的研究现状与概况1.3微电网运行控制研究现状与发展趋势1.3.1系统控制层面1.3.2分布式电源控制层面1.3.3微电网运行层面1.4本文所做的工作第2章微电网内分布式电源仿真建模与特性分析 2.1光伏发电系统建模及仿真2.1.1光伏电池数学模型2.1.2光伏电池建模与特性2.1.3 MPPT最大功率点跟踪原理与建模2.1.4光伏Boost升压控制器2.1.5光伏发电系统特性分析2.2微型燃气轮机发电系统建模及仿真2.2.1微型燃气轮机系统结构2.2.2永磁同步发电机模型2.2.3微型燃气轮机的整流器的控制 2.2.4微型燃气轮机特性仿真2.3蓄电池模型2.3.1蓄电池通用模型2.3.2蓄电池双向DC仍C变换器2.3.3蓄电池系统充放电仿真分析 2.4本章小结第1章绪论1.1课题研究背景能源与工业生产、交通运输、国防建设以及人类的日常生活各方面息息相关，在社会发展的进程中扮演着至关重要的角色。

分 布 式可 再生 能源 发 电具有 问歇 性和 随机性 的特 点 ， 其 并 网运 行 会对 电 网安 全 、 稳定、 经 济 性等 造 成
一
定 的影 响． 目前 ， 为 了降低 分布 式可 再生 能源发 电并 网对 电 网的影 响 ， 主要 采用 以下两 种手 段 ： 分布式 可
再 生 能源 和储 能 系统相 结合 ， 组 成功率 可调 度型 分布式 电源 ， 运行 于恒 功率状 态 ； 分 布式 电源 、 储 能设备 和 负 荷组 成微 电网 ， 整 个 微 电网作 为一个 受 控单元并 网运行． 但是 ， 随着 国家 激励 政 策 的 出 台和 分 布式 电源 供 电成 本 的降 低 ， 分 布 式 电源在 电 网中所 占的 比例越 来越 大 ， 为 了保证 电网 的安 全 可靠 运行 ， 并 网标 准 中ห้องสมุดไป่ตู้ 对 分 布式 电源 提 出 了越 来越 高 的要求 ， 如德 国低 压 电网标 准需 要分 布 式 电源具 备 一 定 的 电 网频 率和 电压 支 撑作 用 ， 而 采用定 功 率控 制 的分布式 电源还不 具备 此功 能． 微 电网 的运 行控 制 ， 往 往 通过 上 层 能量 管 理 层 和分 布 式 电源 自身 的控制 来完 成 的 ， 为 了实现微 电网灵活 多样 的运行 形式 ， 对分 布式 电源 自身控 制特 性
文控 制策 略 的有 效性 ．
关键词 分 布式 电 源 ， 混合储 能 ， 电压 分 区控 制 ， 归一化 模型 ， 下 垂控 帝 】
中图 分类 号
Ｔ Ｍ７ ２ ７
文献 标识 码
Ａ
文章编 号 １ ６ ７ ２ — ６ ６ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ０ ８ ９ — ０ ７

工业园区
工业园区可利用直流微电网实现 电力的分布式管理和供应，提高 电力质量和可靠性。
偏远地区
偏远地区由于地理条件限制，电 力供应不稳定，直流微电网可作 为一种可靠的供电解决方案。
02
直流微电网稳定性分析
Chapter
直流微电网的稳定性判据
小信号稳定性
01
在正常运行情况下，系统能够保持稳定，对小的扰动不产生自
基于鲁棒控制策略的直流微电网稳定性分析
鲁棒控制算法
该方法能够在系统存在不确定性和扰动的情况下，保证系统的稳定性和性能。在直流微电网的稳定性分析中，鲁 棒控制算法可以针对分布式能源的波动、负荷变化等因素引起的扰动进行抑制，提高系统的鲁棒性。
稳定性分析
针对基于鲁棒控制策略的直流微电网，通过稳定性分析方法，如极点配置、LMI等，对系统稳定性进行定量评估 。分析结果表明，鲁棒控制策略能够在分布式能源波动和负荷变化的情况下，保持直流微电网的稳定性。
直流微电网特点
直流微电网具有高效率、高可靠性、环保性、灵活 性等优点，可实现新能源的高效接入和就地消纳， 有助于改善电力系统的稳定性、可靠性和经济性。
直流微电网的结构与组成
实现电力能源的交直流转换，包 括DC/DC变换器和DC/AC变换器 等。
实现系统的控制和保护功能，确 保系统的稳定运行。
电源部分 变换器部分 负荷部分 控制及保护部分
直流微电网的优化控制策略
优化目标
直流微电网的优化控制策略旨在通过合理调整各分布式电源的输出 ，实现系统内能源的高效利用和环保排放的最小化。
优化算法
常用的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等，可 根据实际情况选择合适的算法。
考虑因素
在优化控制策略中需要考虑多种因素，如能源价格、排放因素、系 统负载等，以实现全面的优化效果。

第 ２ 卷 第 ３ ５ 期
２ ｌ 年 ０１
五 邑大学学报 （自然科 学版 ）
Ｊ Ｒ ＯＵ ＮＡＬ Ｆ Ｏ ＷＵＹｌ ＮⅣ Ｅ ＳＴ （Ｎａ ｒｌ ｃｅｃ Ｅ ｉｏ Ｕ Ｒ ＩＹ ｔａ ｕ Ｓ ｉ ｅ ｄｔ ｎ） ｎ ｉ
Ｖ＿．５ Ｎｏ３ ０ ２ １ ． Ａｕ ． ｇ ２ Ｉ ０１
Ｋ ｙ ｏｄ ． ｉｒｇｉ；ｓ ｎ ｉｇ ｐｒｔ ｎ ｍ ｓｅ－ｌｖ ｏ ｔ ｌ ｔ ｔｇ ； － ｃ ｎｒｌＰ Ｑｃｎｒｌ ｅ ｒ６ｍ ｃｏｒ ｉ ａ ｄｎ ｅａ ｏ； ａｔ ｓ ｅｃｎｒ ｒ ｅｙ Ｖ ｆ ｏ ｔ ； － ｔ ｗ ｄ ｌ ｏ ｉ ｒ ａ ｏｓ ａ ｏ ｏ ｏ
２０ ０ ３年 北美 大停 电 、２ ０ ０ ８年 １月 我 国南 方 多 省 因雪 灾 而 大 范 围 停 电 等 大 面积 停 电事故 。充 分 暴 露 了大 电 网的脆 弱性 ．－微 电 网作 为 白洽 系统 ，具 有脱 网独 立 运行 的能 力 ，能 提 高 供 电 的可 靠性 ． Ｄ２ ］ 为 了满 足 负 荷 对微 电 网 系统 电压 和 频 率 的要 求 。跟 踪微 电 网 中负 荷 的 变 化需 要 采 取 相 应 的协 调 控 制 策 略 ， 目前 采用 的 协 调 控 制 策 略 主 要 有 ：主 从 站 控 制 【、负荷 一 频 率 二 次 控 制 ［、连 络 线 （ｅｌ ｅ ３ 】 ４ １ ｔ ｉ ） ｉ ｎ
ｖｌ ｇ ｎ ｅ ｕｎ ｙｆｒ ｈ ｉｒｇｉ ａ ｄｐ ｐｃｎｒｌ ｔｏ ｐ ｌ ｄｉ ｔｅｓ ｖｓ ｍ ｋｎ ｌ ｏ ａｅａ ｄｆ ｑ ｅｃ ｅｍ ｃｏｒ ｎ － ｏｔ ｈ ｄｉ ａ ｐｉ ｌ ｅ ， ａ ｉｇ ｕｌ ｔ ｒ ｏｔ ｄ ｏ ｍｅ ｓ ｅ ｎｈ ａ ｆ
ＬＩ Ｕ Ｗ ｅ ｎ
（ ｕｏ ａｉ ｃ ｏ ｌＧ ａ ｇｏ ｇＵ ｉｅｓ ｙ ｆ ｅ ｈ ｏ ｇ， ｕｎ ｚｏ １ ０ ６ Ｃ ｉａ Ａ ｔｍ ｔ ｎＳ ｈ ｏ， ｕ ｎｄ ｎ ｎｖｒ ｔ ｏ ｃ ｎｌ ｙ Ｇ ａ ｇｈ ｕ５ ０ ０ ， ｈｎ） ｏ ｉ Ｔ ｏ

分布式电源接入配电网研究综述随着我国电力市场改革和能源结构调整，分布式电源接入配电网逐渐成为新能源发展的一个热点问题。

本文对分布式电源接入配电网的研究现状进行了综述。

一、分布式电源概述分布式电源是指分布在用户侧、发电侧或输电侧的小型电源设备，包括太阳能光伏、风能发电、小垃圾发电、小水电、燃气发电、微水轮发电等。

分布式电源接入配电网可以提高电网供电的可靠性和经济性，降低电网建设和维护成本，同时可促进可再生能源的利用和减少碳排放。

目前，分布式电源接入配电网技术主要包括：并网逆变器、功率控制技术、电力质量控制技术、微电网控制技术等。

（一）并网逆变器并网逆变器是分布式电源接入配电网的核心组成部分。

它是将直流发电机输出的电能转换成交流电并实现与电网同步运行的设备。

常见的并网逆变器种类有：变频电源并网型逆变器、PWM并网型逆变器、多电压并网型逆变器、三相并网型逆变器等。

（二）功率控制技术功率控制技术是指对分布式电源输出功率进行控制，保证其稳定状态下接入配电网。

目前常用的功率控制技术有电流控制、电压控制和频率控制。

其中，电流控制一般应用于风力发电机和垃圾发电机；电压控制一般应用于太阳能电池板和微水电站；频率控制则适用于燃气发电机和内燃机。

（三）电力质量控制技术电力质量控制技术是指对分布式电源的电能质量进行控制，保证其与配电网的接口电能质量符合国家标准。

常见的电力质量控制技术有：无功补偿、谐波抑制、电压调节等。

微电网控制技术是指将多个分布式电源与配电网相互连接并实现站内的电力供应和电能共享的技术。

其主要控制策略包括：基于功率平衡的控制策略、基于功率流控制的控制策略、基于能量管理的控制策略等。

分布式电源接入配电网还存在一些问题和挑战，如：（一）系统安全风险分布式电源设备大多布局在用户侧，存在非认证用户接入网路的风险，如黑客攻击等。

（二）电网稳定性问题分布式电源的接入对配电网的电压、电流、频率控制与保护等提出了新要求，需要建立一套统一的技术规范和标准。

浅谈含风光储的微电网电源规划方案研究发布时间：2023-02-06T08:49:17.352Z 来源：《中国电业与能源》2022年9月17期作者：许韩斌[导读] 近年来，我国社会发展迅速。

随着环境问题愈发严重和化石燃料的存量不断减少许韩斌广东电网有限责任公司汕头供电局广东省汕头市 515000摘要：近年来，我国社会发展迅速。

随着环境问题愈发严重和化石燃料的存量不断减少，各国开始不断地提高对环境保护和能源安全问题的重视。

2021年，我国率先提出了“碳达峰”和“碳中和”的目标，随后电力行业也积极响应这一目标。

这表明我国电力能源体系将从依靠化石燃料为主体的形式向以新能源为主体的形式转变。

各种新能源当中，目前最具发展前景的当属光伏发电和风力发电，据国家能源局统计，2021年全年我国光伏新增装机容量共30656万千瓦，同比增长20.9%，风电新增装机容量共32848万千瓦，同比增长16.6%，由此可见国家对于光伏和风力发电的积极推进。

关键词：含风光储；微电网；电源规划；方案研究引言智能电网环境下，形式多样的分布式电源大量并入配电网，一方面缓解了电力供需矛盾，另一方面积极促进了环境保护。

但分布式电源在出力上随机性较大(如风力发电、光伏发电严重依赖于天气因素)，一般辅之以储能装置来平抑其发供波动，亦即需组成所谓的微电网。

限于当前技术条件，储能装置的成本尚居高不下，导致问题有二：①若该类装置配置过多，则抬升了微电网的发电成本，使微电网的经济性大打折扣，影响其推广；②若该类装置配置不足，则不能实现对各类负荷的高可靠供给，延缓了传统配电网向主动式配电网的有效转变。

因此，基于对包含风、光等形式的分布式电源的微电网的运作分析，构建合理的数学模型来优化微电网中储能系统容量具有十分重要的现实意义。

1风光储微电网主要形式光伏发电和风力发电都具有较大的波动性和随机性，从而导致其接入电网后会对电力系统的稳定性带来一定的负面影响。

关键词：电力，控制，逆变，微电网，功率调度，户用
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.08.048
中图分类号：TP391.9
文献标志码：A
文章编号：1002-6819(2011)-08-0277-06
杜海江，杨明皓，丑丽丽，等. 户用风水光直流微电网控制策略与实现[J]. 农业工程学报，2011，27(8)：277 －282.
1 面向户用的微电网原理分析与结构设计
设计该微电网系统，需要考虑的问题有电源点选型、 并网还是孤岛运行、直流微电网还是交流微电网、电压 等级、容量等。
Du Haijiang, Yang Minghao, Chou Lili, et al. Research and implementation of home wind-hydro-solar micro-grid control strategy [J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(8): 277－282. (in Chinese with English abstract)
面向户用的微电网系统。该系统由风水光等电源、储能蓄电池、逆变器等单元构成，由微网调度器和远程 SCADA 系统
进行监控和调度。通过系统分析、建模仿真和完善的功能设计，实现了智能调度与功率自动平衡、故障自愈和即插即用
等功能，并在某农村投入试运行。研究成果对智能电网的智能能量管理和调度控制研究也具有借鉴意义。
目前微电网研究集中在并网控制[1-2]、潮流计算[3]、 建模与仿真[4-8]、拓扑结构与控制[9-10]等方面。文献[1]研 究了不同类型的分布式电源并网对配网的影响，文献[2] 分析了含有分布式电源的配网在故障或改变运行方式时 的控制策略；文献[3]研究了分布式电源接入配网时不同

微电网系统稳定运行控制策略研究作者：魏中夏张文战刘海涛王诗超来源：《华中电力》2013年第04期摘要：分布式电源的大规模应用将对电网运行、控制等带来新的机遇和挑战。

整合分布式电源、储能元件和负载的微电网技术将是解决大规模分布式电源并网问题的有效途径之一。

本文主要分析了微电网在并网状态下的P/Q控制及在离网状态下的U/F控制策略，研究了微电网在不同运行模式下分散电源的各参量变化规律，建立了相关数学模型并进行仿真实验测试。

结果表明，该控制策略保证了微电网稳定运行，达到了系统预期设计要求。

关键词：分布式电源；微网；P/Q控制；U/F控制；数学模型0 引言随着我国经济的快速发展，电力需求逐年提高，能源与环境矛盾更加凸显，分布式发电（distributed generation，DG）正在成为许多国家和地区电力发展的重要方向。

将分布式电源（DG）以微网形式接入大电网，能够系统、高效管理分布式电源，提升能源利用效率，提高供电可靠性，改善电能质量，是实现分布式能源充分利用的有效途径[1，2]。

然而，分布式电源具有启停间歇性、随机性的特点，大大限制了其接入电网的容量和运行的稳定性。

微电网的动态特性，使传统控制策略已经不适用于微电网运行控制。

微电网必须通过先进的控制系统将分散电源、负荷和储能装置整合在一起，形成一个可控的单元，使它既可以与配电系统并网运行，也可以离电网运行[3，4]。

微电网的接入可充分挖掘分布式能源，为供电部门和用户带来的价值和效益是非常显著的。

本文采用小型风力发电机、光伏系统、储能以及负荷设备构建了微电网系统。

在并网模式和孤岛模式下，微电网要求对各分布式电源进行协调控制，以保证高效的潮流调节和电压稳定能力；为了进一步体现微电网对大电网的支撑作用，要求协调控制同样具有模式切换功能，保证在失去外部供电后，微网对本地重要负荷的持续供电[5，6]。

风电与光伏发电具有间歇性和波动特性特点，通常只发出恒定的有功功率或执行最大功率跟踪，一般采用控制；而对于蓄电池等微型电源，既可以按照进行控制，又可以实现控制，而后者主要用于保证离网状态下电压、频率的稳定性。

微电网相关技术及方向研究摘要：微电网已成为一些发达国家解决电力系统众多问题的一个重要辅助手段。

微电网以其更具弹性的方式协调分布式电源，从而促进充分发挥分布式发电的作用。

本文主要介绍了微电网的相关技术以及国外的发展情况，并对国内的发展前景作出分析。

关键词：分布式发电，微电网，CERTS1.微电网产生背景：随着国民经济的发展,电力需求迅速增长,电网规模不断扩大,超大规模电力系统的弊端也日益凸现,成本高,运行难度大,难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。

尤其在近年来世界范围内接连发生几次大面积停电事故,2008年年初中国南方冰灾还是在汶川震灾期间,中国电网都发生了大面积的停电,电网的脆弱性充分暴露了出来。

分布式发电可以提供传统的电力系统无可比拟的可靠性和经济性,具有污染少、可靠性高、能源利用效率高,同时分布式电源位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布,延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资,它与大电网互为备用也使供电可靠性得以改善。

欧美等发达国家已开始广泛研究能源多样化的、高效和经济的分布式发电系统,并取得了突破性进展。

尽管分布式电源优点突出,但本身存在诸多问题,如分布式电源单机接入成本高、控制困难等。

另外,为减小分布式电源对大电网的冲击,大系统往往采取限制、隔离的方式来处置分布式电源,当电力系统发生故障时,分布式能源必须马上退出运行。

这就大大限制了分布式能源的充分发挥,也间接限制了对新能源的利用为了降低DG带来的不利影响,同时发挥DG积极的辅助作用,一个较好的解决方法就是把DG和负荷一起作为配电子系统———微网(Micro-grid)2.微电网技术概念:在不改变现有配电网络结构的前提下，为了削弱分布式电源对其的冲击和负面影响，美国电力可靠性技术解决方案协会(The Consortium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS)提出了一种能更好地发挥分布式发电潜能的一种组织形式——微电网(Micro Grid)。

电力系统中的分布式发电与微电网技术在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，电力系统中的分布式发电与微电网技术正逐渐成为能源领域的热门话题。

这两项技术的发展和应用，为解决能源供应的可靠性、可持续性以及能源效率等问题提供了新的思路和方法。

分布式发电，简单来说，就是将小型的发电装置分散地布置在用户附近，实现就地发电、就地使用。

这些发电装置可以包括太阳能光伏发电、风力发电、小型燃气轮机发电等多种形式。

与传统的集中式发电方式相比，分布式发电具有许多显著的优点。

首先，分布式发电能够有效地减少输电过程中的能量损耗。

由于发电设备靠近用户，电能传输的距离大大缩短，从而降低了线路电阻带来的能量损失。

这不仅提高了能源的利用效率，还降低了对输电线路的投资和维护成本。

其次，分布式发电能够提高电力系统的可靠性和稳定性。

在传统的集中式供电模式中，如果大型发电厂出现故障或者输电线路受到破坏，可能会导致大面积停电。

而分布式发电系统分布广泛，即使部分发电设备出现问题，也不会对整个电力系统造成太大的影响。

此外，分布式发电还可以作为备用电源，在紧急情况下为重要用户提供电力保障。

再者，分布式发电有利于促进可再生能源的利用。

太阳能、风能等可再生能源具有分布广泛、清洁环保的特点，但由于其能量密度较低、间歇性强等原因，在大规模集中式开发中面临诸多困难。

而分布式发电模式可以充分利用这些可再生能源的分散性和随机性，实现就地开发、就地消纳，为可再生能源的广泛应用创造了条件。

然而，分布式发电也存在一些问题和挑战。

由于分布式电源的容量较小、输出功率不稳定，其接入电网可能会对电力系统的电能质量、电压稳定性等方面产生不利影响。

此外，分布式发电的管理和调度也相对复杂，需要建立有效的协调控制机制，以确保其与电网的安全稳定运行。

为了更好地整合和管理分布式发电资源，微电网技术应运而生。

微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷等组成的一个小型发配电系统，它既可以与外部电网并网运行，也可以独立运行。

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。

《微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究》篇一微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究一、引言随着可再生能源的日益普及和微电网技术的发展，微电网逆变器作为连接分布式电源与电网的关键设备，其控制策略的优劣直接影响到微电网的稳定性和效率。

PV/QF下垂控制技术作为微电网逆变器的一种重要控制方法，在平衡功率分配、提高系统稳定性等方面发挥着重要作用。

本文将重点研究微电网逆变器PV/QF下垂控制技术，探讨其工作原理、控制策略及其应用效果。

二、PV/QF下垂控制技术的工作原理PV/QF下垂控制技术是一种基于功率/无功功率的下垂控制策略，其基本原理是模拟传统电力系统中频率和电压的下垂特性，在微电网中实现功率的自动分配和电压、频率的调节。

当微电网中多个逆变器并联运行时，通过调整各自的下垂系数，使得逆变器在输出功率或无功功率发生变化时，能够根据下垂特性曲线自动调整输出电压或电流，从而实现功率的合理分配和系统的稳定运行。

三、PV/QF下垂控制策略的优化针对传统的PV/QF下垂控制策略在微电网中的不足，本文提出了一种优化策略。

首先，通过对逆变器的输出功率和无功功率进行实时监测和计算，得出当前系统的实际负荷情况。

然后，根据负荷情况调整下垂系数，使得逆变器能够根据系统负荷的变化自动调整输出功率和无功功率。

此外，还引入了电压和频率的反馈控制，以进一步提高系统的稳定性和响应速度。

四、应用效果分析通过在微电网中应用优化后的PV/QF下垂控制技术，可以显著提高系统的稳定性和效率。

首先，通过调整下垂系数，使得逆变器能够根据系统负荷的变化自动调整输出功率和无功功率，从而实现功率的合理分配。

其次，引入电压和频率的反馈控制，可以快速响应系统中的扰动和变化，保证系统的稳定运行。

此外，该控制技术还能够有效平衡可再生能源的波动性，提高微电网的供电可靠性。

五、实验验证与结果分析为了验证PV/QF下垂控制技术的有效性，本文进行了实验验证。

通过搭建微电网仿真模型，模拟不同负荷下的系统运行情况。

微电网技术的研究
微电网中的应用，超级电容器在微电网中的应用，孤岛模式 下的微电网，低压微电网中的功率传输特性，微电网控制策略
中国学术期刊文辑（2013）
目
录
一、孤岛模式下的微电网 孤岛模式下的微电网低频减载策略分析 1 国外微电网的研究概况及其在我国的应用前景 孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法研究 孤岛运行方式下微电网有功功率优化策略研究 二、微电网检测技术研究 光伏并网逆变器的自适应微电网检测技术 21 含储能装置的直流微电网控制系统研究 26 16 7 11
；修回日期 ： 。 收稿日期 ： ２ ０ １ ０ １ ０ ２ １ ２ ０ １ １ ０ １ ２ ５ － － － － ） 。 国家自然科学基金资助项目 （ ５ ０ ９ ０ ７ ０ ０ ８，间差距过大 。 文献 ［ 采用多代理系统控制架构 ， ７ 当微电网出现紧急 情 况 时 ， 通过各代理的信息交互 采取相应的动作 ， 以 保 证 微 电 网 的 频 率 稳 定。但 文 ］ 献［ 都没有提出定量准确计算有功缺额的方法 。 ６ ７ － ］ 文献 ［ 提出基于频率变化率和转动惯量估算有 ８ １ ２ － 功缺额的方法 ， 在紧 急 情 况 下 可 以 实 施 较 准 确 的 低 频减载策略以恢复 系 统 频 率 ， 但上述研究都是针对 大电网进行的 。 针对 孤 岛 运 行 模 式 下 的 微 电 网 ， 本文提出了通 过试验方法获取系 统 等 效 转 动 惯 量 的 方 法 ， 并进一 步提出了根据频率变化率和等效转动惯量估算有功 缺额的方法和相应的定量低频减载策略 。
１ 微电网的动态仿真模型
微电网中包含各种分布式电源 ， 例如风电机组 、 光伏发电系统 、 微型燃气轮机发电系统 、 燃料电池发 电系统和储能设 备 。 这 些 分 布 式 电 源 特 性 不 一 ， 由 局部逆变控制并网 ， 共同支撑微电网的运行 。 本文构建的典型微电网系统如图 １ 所示 。

微网中三相类功率下垂控制和并联系统小信号建模与分析一、概述随着可再生能源的广泛应用和分布式发电技术的快速发展，微电网作为一种新型电力网络结构，逐渐显示出其在能源管理和利用方面的巨大潜力。

微电网不仅能够有效整合各种分布式能源，提高能源利用效率，还能在并网运行与孤岛运行之间灵活切换，保障供电的可靠性和安全性。

对微电网的控制策略和系统稳定性进行深入研究，具有重要的理论意义和实践价值。

三相类功率下垂控制是微电网中一种重要的控制策略，它模拟了传统电力系统中同步发电机的下垂特性，通过调节微电源的输出功率和输出电压，实现微电网内部功率的平衡和稳定。

与传统的控制方法相比，三相类功率下垂控制具有无需通信、即插即用、易于扩展等优点，因此在微电网中得到了广泛应用。

三相类功率下垂控制在应用过程中也面临着一些挑战。

由于微电网中的电源类型和参数存在差异，下垂控制策略需要针对具体情况进行设计和调整，以实现最佳的控制效果。

随着微电网规模的扩大和结构的复杂化，系统的稳定性问题日益突出，需要建立有效的分析方法和工具来评估和优化系统的性能。

本文将对微电网中的三相类功率下垂控制进行深入分析，并建立并联系统的小信号模型，以研究系统的稳定性和动态性能。

通过理论分析和仿真验证，本文旨在揭示下垂控制对微电网稳定性的影响机制，提出优化控制策略的方法和建议，为微电网的安全、高效运行提供理论支持和技术指导。

1. 微电网概念及发展趋势作为一种新型的分布式能源系统，近年来得到了广泛关注和研究。

它是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以离网独立运行。

智能化是微电网发展的显著特点。

随着人工智能、大数据等技术的不断融入，微电网将采用先进的智能控制系统，实现更高效、更精准的能源管理，提升系统的运行效率和稳定性。

微电网的成本正在逐步降低。