含多种分布式电源的微电网控制策略研究

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。