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并网运行模式下，微电网系统对微源的可靠性要求不高;孤岛运行模式下，则需要依靠可靠的DG和储能系统来保证微电网平稳运行。
为此，本文以风光储多种微源低压微电网作为研究对象，采用基于主从控制的源荷平衡控制策略，确保在孤岛运行模式下微电网功率保持平衡、电压和频率保持稳定。
通过MATLAB建立微电网模型，仿真结果验证了低压微电网在孤岛运行模式下，采用该控制策略的可行性和有效性。
01.低压微电网的系统组成本文的研究对象是风光储低压微电网系统，该系统如图1所示。
图1低压微电网系统图微电网系统由风机、光伏电源、储能电池、变流器、负荷、配电网控制系统等组成。
发电侧包含风机、光伏电源、储能电池等，通过变流器将微源的输出转换为满足并网条件的电能;用电侧根据负荷优先级的不同，分为重要负荷与可控负荷。
为了能与配电网友好融合，微电网包含三个层级的控制系统，即配网级的能量管理系统(EMS)、微电网级的微电网中央控制器(MicroGridCentralController，MGCC)单元级的微源和负荷的就地控制器，三者互为联系协调配合，保障微电网稳定运行。
微源控制器包含在逆变器中，将微源的运行状况实时地送往MGCC;负荷控制器为低压测控装置，一方面可将负荷用电情况送往MGCC，另一方面可根据MGCC的指令投切负荷;MGCC根据单元级控制系统上送的电气信息对微电网进行统一协调控制，同时接收EMS下发的调控指令。
另一方面，微电网的运行与各微源特性、负荷特性密切相关，为了平抑DG的出力波动以及负荷的需求波动，对储能系统进行有效的能量管理至关重要。
同时，微电网的孤岛运行亟需解决电压和频率的管理、微源和负荷的平衡等问题，因此，需要可靠的储能系统充放电策略和源荷协调控制策略保证微电网的平稳运行。
02.孤岛模式下低压微电网的控制策略2.1微源控制策略光伏、风机、储能电池等DG经过电能变换装置接入微电网，其基本控制方法包括V/f(恒压/恒频)控制、PQ(恒功率)控制和Droop(下垂)控制等[9]。
微电网的仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解微电网的基本概念、结构及其工作原理；2. 掌握微电网仿真软件的使用方法，能够进行基本的操作与模拟；3. 学会分析微电网的运行数据，理解微电网在不同工况下的运行特性。
技能目标：1. 能够运用微电网仿真软件进行简单系统的搭建与模拟；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的动手操作和团队协作能力；3. 培养学生收集、整理、分析数据的能力，提升数据解读与报告撰写技巧。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对新能源及微电网技术的兴趣，培养学生环保意识；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，增强学生的自主学习与探究精神；3. 引导学生关注社会发展，认识到新能源技术在实际生活中的应用，提高学生的社会责任感。
课程性质：本课程为选修课，以实践性、应用性为主，结合理论知识，培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理和数学基础，对新能源技术有一定了解，但实践操作经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，注重激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习与团队合作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际操作中，为未来进一步学习新能源技术打下坚实基础。
二、教学内容1. 微电网基础理论：- 微电网的定义、分类及其在我国的发展现状；- 微电网的结构、组成及其工作原理；- 微电网的关键技术及其应用。
2. 微电网仿真软件：- 介绍常用微电网仿真软件及其功能特点；- 仿真软件的安装、配置与基本操作方法；- 微电网系统建模与参数设置。
3. 微电网模拟与实验：- 搭建微电网仿真系统，进行基本操作与模拟；- 分析不同工况下微电网的运行特性；- 针对特定案例进行仿真实验，分析实验结果。
4. 教学内容的安排与进度：- 第一周：微电网基础理论，使学生了解微电网的基本概念和发展现状；- 第二周：微电网仿真软件介绍与安装，教授基本操作方法；- 第三周：微电网系统建模与参数设置，进行初步模拟；- 第四周：仿真实验与分析，针对特定案例进行深入探讨。
第1章绪论1.1微电网提出的背景与意义随着电力需求的持续增长，大电网（或称公用电网）如今已成为主要的电力供应渠道，集中式发电、远距离输电的特点使其在国民经济发展中担当着重要角色[1]。
然而，大电网也存在着成本高、运行难度大等缺点，越来越难以满足用户对供电可靠性和多样性的需求[2]。
尤其是近几年，世界范围内发生过几次大面积停电事故后，大电网的弊端和脆弱性也充分的暴露出来，在发生自然灾害、电网事故的紧急状况下，医院、金融等系统突然断电造成的损失不仅仅是经济损失，严重的还会引起社会不安定。
因此，世界各国开始对电力系统发展模式另辟蹊径。
分布式发电（Distributed Generation，DG）具有污染少、安装方便、能源利用率高等优点，与集中式发电相比，减少了输电损耗，节省了运行费用[3]。
同时，DG可以改善电网峰谷性能，提高系统供电可靠性，是大电网的有效补充和有力支撑。
近20年来，很多国家已经把发展DG提上日程，并开始研究其潜在的经济效益和社会价值。
由此可以看出，DG是未来电力系统的发展趋势之一[4-6]。
尽管DG与集中式发电相比有很多优势，但是随着DG接入大电网数量的不断增加，其本身存在的问题也开始显现，分布式电源（Distributed Source，DS）单机接入成本高、控制困难。
一方面，DS并网时，会对大电网造成冲击。
另一方面，配电系统的运行结构和能量流动的单路径特征，使DS必须得以负荷形式并入电网运行，这些都导致DG发电能力在结构上受到限制[7]。
为了充分发掘分布式发电的潜力，21世纪初，出现了微电网（Microgrid）的概念[8-9]。
与传统集中式发电相比，微电网更加接近负荷，不需要建设远距离高压输电，可以有效减少线损，节约输电成本和运行费用。
微电网以非集中方式协调DS,可以减少电网控制并充分发挥DS优势。
与大电网单独供电方式相比较，微电网与大电网结合具有以下优势[4-6]：1）微电网并网标准只针对微电网和大电网的公共连接点(Point of Coupling),不针对具体微源（Micro Source，MS），解决了配电网中DS大规模接入问题，微电网和DS之间可以灵活的连接、断开，展现了“即插即用”的特征，充分发挥DS优势。
微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略【摘要】光伏微网逆变器分为并网运行和离网运行双模式。
本文详细分析和研究微网逆变器的控制策略，确定了在离网工作模式下的电压闭环控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。
根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模仿真和相关参数的设计，并利用Matlab/Simulink软件对并网和离网模式以及两种模式之间的相互切换进行仿真，仿真结果证明了本文所采用的控制方法的正确性和有效性。
【关键词】光伏微网；微网逆变器；并网；离网微网是一种由负荷和各种微型电源共同组成的系统，它可以同时提供电能和热量。
光伏微网发电技术是介于离网型光伏发电和并网型光伏发电之间的前沿技术，既结合了两种技术优点，又克服了并网型光伏发电只能将能量输送到电网所带来的缺陷，并且可以解决离网型光伏发电效率低下的问题，在国际上受到了广泛的重视，有实际的研究价值。
1.微网逆变器的工作模式1.1 并网工作模式在太阳光照充足的情况下，微网逆变器一般工作于并网模式，除了保证本地重要负载正常工作外，还可把多余的电能输送给电网，可等效于传统的并网型逆变器。
根据控制对象的不同，并网逆变器的输出控制方式有电压控制和电流控制两种，在逆变器与电网进行并联运行时，电网可看作一个容量无穷大的交流电压源，如果用电压型控制，则与电网之间很容易产生环流，所以并网逆变器的输出经常采用电流型控制，只要将逆变器的输出电流跟踪电网电压，同时设定输出电流的大小，就可以实现稳定并网运行，其控制方法相对简单，效果也较好。
1.2 离网工作模式具有离网单独运行的能力是微网逆变器最重要的特点之一。
当电网出现故障时，信号采样电流检测到电网故障，发出电网故障信号，经过DSP处理，发出指令，微网逆变器切换到离网模式，通过断开静态开关，利用蓄电池的储能，为本地重要负荷提供不间断供电，保证重要负荷供电的可靠与稳定。
微网逆变器离网运行的输出控制法也可分为电流型控制法和电压型控制法。
微电网半实物仿真平台的设计和实现
周冰;白建成;蔡蓉;童亦斌
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2013(047)002
【摘要】提出基于dSPACE和实时数字仿真器(RTDS)的微电网半实物仿真平台,它由Matlab/Simulink和dSPACE 模拟仿真器、并网变流器、数字功放、RTDS 组成,实现了变流器向电网注入功率并稳定并网点电压的测试,试验证明了半实物仿真平台的正确性和可靠性.并且在负载突增的情况下仍能快速稳定并网点电压,消除了并网点电压的波动.该平台的建立有利于对微电网和变流器的建模和仿真,为研究微电网稳定性分析、功率调节和控制提供实时的仿真基础.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】周冰;白建成;蔡蓉;童亦斌
【作者单位】北京交通大学,电气工程学院,北京 100044;北京交通大学,电气工程学院,北京 100044;ABB中国研究中心,北京 100015;北京交通大学,电气工程学院,北京 100044
【正文语种】中文
【中图分类】V242.3+1
【相关文献】
1.动车组制动控制系统半实物仿真平台的设计与实现 [J], 朱琴跃;吴桐;谭喜堂;刘榕雄;陶灵
2.无人机飞控系统半实物仿真测试平台的设计与实现 [J], 陆文骏
3.火电机组半实物仿真平台监控系统设计与实现 [J], 孙宇贞; 彭道刚; 于会群; 李芹; 徐春梅
4.基于机车半实物仿真平台应用层的设计及实现 [J], 张雁勋;赵贝;安志胜;王晋斌
5.基于LabVIEW和FPGA的半实物仿真平台的设计与实现 [J], 疏成成;苏建徽;施永;解宝;赖纪东
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并网模式下MMC串联结构微电网系统功率协调控制并网模式下MMC串联结构微电网系统功率协调控制一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，微电网系统作为新一代分布式电力系统已经越来越受到关注。
微电网系统能够以可靠、高效和可持续的方式提供能源，逐渐成为解决能源供应和环境保护问题的重要途径。
而在微电网系统中，微电网的功率协调控制是一个重要的研究内容。
近年来，多级换流器（MMC）逐渐成为微电网系统中电力转换和功率控制的关键技术之一。
MMC采用了模块化设计和串联结构，具有灵活的控制特性和高性能的电力转换能力。
同时，MMC能够实现高效的电力控制和优化的功率协调，因此在微电网系统中具有广泛的应用前景。
二、MMC串联结构微电网系统概述MMC串联结构微电网系统是一种将多个MMC电力模块级联起来的系统，每个MMC电力模块都由大量的电容和半导体器件构成。
通过使用适当的控制策略和算法，MMC串联结构微电网系统可以实现高效的功率协调，提高能源利用效率。
MMC串联结构微电网系统的主要组成部分包括光伏发电机组、风力发电机组、储能系统、MMC电力模块和负荷。
光伏发电机组和风力发电机组作为微电网系统的主要能源来源，能够将太阳能和风能转化为电能。
储能系统能够存储多余的电能，以应对功率波动和能源需求峰值。
MMC电力模块用于将直流电能转化为交流电能，并将其输出到负荷端。
负荷用于消耗电能，满足用户需求。
三、MMC串联结构微电网系统功率协调控制策略在MMC串联结构微电网系统中，功率协调控制策略主要包括源侧功率控制、负荷侧功率控制和储能系统功率控制。
源侧功率控制用于控制光伏发电机组和风力发电机组的输出功率，使其在整个系统中保持稳定。
负荷侧功率控制用于控制负荷端的功率需求，以满足用户的能源需求。
储能系统功率控制用于控制储能系统的充放电功率，以平衡系统中功率波动。
在源侧功率控制方面，可以采用基于功率预测的控制策略。
通过对光伏发电机组和风力发电机组的输出功率进行预测，可以根据系统需求调整其输出功率，以实现高效的功率协调。
分布式发电与智能微电网虚拟仿真实验报告总结
分布式发电与智能微电网是未来能源行业的发展方向，利用分布式能源资源和智能电网技术实现电能的高效利用和供需平衡。
本次实验旨在通过虚拟仿真的方式，探究分布式发电和智能微电网的运行特点和优势。
实验过程中，我们利用仿真软件构建了一个模拟的分布式能源系统，并模拟了不同的能源输入和负荷需求情况。
通过实验，我们得出了以下结论：
1. 分布式发电可以实现与中央电网的互联互通，能够更好地满足地方电力需求，提高电能的供应可靠性。
2. 分布式发电可以有效利用可再生能源资源，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。
3. 智能微电网的虚拟仿真在实验过程中展现了其灵活性和可靠性，能够实时监测和管理电能的分配和调度。
4. 实验结果显示，分布式发电与智能微电网可以更好地应对突发事件和故障，提高电网的鲁棒性和抗干扰能力。
5. 虚拟仿真实验为分布式发电与智能微电网的研究和应用提供了有效的工具和方法。
基于PQ 控制方法的微电网并网运行 摘要：0引言随着环境问题和能源问题的日益突出,世界各国开始纷纷为寻求更加环保节能的新能源发电方式而努力。
近年来,具有环境污染少、能源利用率高及安装地点灵活等优点的分布式发电开始受到世界各国的关注,然而,随着分布式发电的迅速发展及其在大电网中的大量接入,其对大电网的影响也是显而易见的因此,急需另外一种发电方式来解决以上问题,随着新型技术的应用,特别是现代控制理论及电力电子技术的发展,本世纪初微电网的概念被提出。
微电网中的大多数微电源通过逆变器接入系统,因此对微电源的控制即为对其逆变器的控制。
无论是并网运行还是独立运行,都需要对微电网内的各个逆变器进行有效地控制,以维持电压和频率在允许变化的范围之内,从而满足负荷对电能质量的要求。
PQ 控制一般用于发电具有间歇性的微电源,如光伏发电、风力发电等,并用于并网发电,此时微电网的电压由大电网或其他微电源提供稳定支撑时,则此微电源逆变器控制的主要目标就是保证逆变器输出的有功电流和无功电流跟踪参考电流以及电流的频率和相位与微电网电压保持一致。
1 微电网的结构微电网将分布式电源、负荷、储能装置、控制装置等汇集而成一个小型发配电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统，图1-1给出了一种典型的微电网系统示意图。
图1-1典型的微电网系统图 1-1 中微电网通过公共耦合点(Point of Common Coupling ，PCC)处的静态开关(Static Transfer Switch ，STS)与配电网相连，整体呈辐射状结构，共有2条馈线 A 、B 。
重要或敏感负荷接在馈线A 上，不重要的负荷接在馈线B 上。
这样，当微电网与主网解列时，可以切去不重要的负荷，保证网内重要负荷和发电平衡。
另外，微电网中还配置有潮流控制器和能量管理器等控制设备，帮助实现微电网有效的控制和管理。
当负荷发生变化时，潮流SDG PCC B1B2B3P1+jQ1B4B5B6P2+jQ2 馈线A 馈线B 敏感负荷传统负荷控制器可根据本地电压频率信息对潮流进行调节，控制分布式电源输出的功率；而能量管理器则可以综合地解决微电网在进行电压和潮流控制以及解列操作时出现的功率分配、稳定运行等一系列运行问题，保证微电网内的功率平衡。
微电网系统目录1.微电网系统概述1.1 微电网系统微电网系统是一种新型网络结构，是由分布式电源、负载、储能系统和控制装置构成的系统单元。
微电网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，也可以孤立运行。
微电网系统是相对传统大电网系统的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过开关连接至常规大电网。
微电网系统中的核心装备即分布式电源以及储能系统，包括光伏并网逆变器、风力并网逆变器、柴油机、PCS以及BMS等。
1.1.1 光伏并网逆变器①光伏并网逆变器的发展概况光伏并网逆变器的发展源来已久，如今已经发展的十分成熟，其作用在于将PV组件产生的直流电转换为与电网同频同相的交流电，在传统的光伏发电系统有着广泛的应用。
近年来，随着微电网系统的快速发展，并网逆变器又被赋予了一种新的定义：分布式光伏电源。
它可以作为微电网系统的主电源，成为整个微网系统最核心的技术之一，又由于其电源性质的特殊性（电流源），它又可作为微网系统的补充电源。
②光伏并网逆变器的类型划分并网逆变器的拓扑结构纷繁复杂，一般分为半桥、全桥、两电平、多电平，以及单级式、双级式等类型，按照控制方式亦可分为SPWM控制型、SVPWM 控制型、CSPWM控制型等，按照电气隔离类型又可分为隔离型与非隔离型。
③三相光伏并网逆变器运行原理介绍图1三相并网逆变器控制框图图1所示为单级式非隔离三相并网逆变器的主电路拓扑及控制算法，本文所搭建的三相三电平并网逆变器的主电路及控制拓扑结构图如图1所示，由MPPT算法计算出最大功率点时的PV电压，然后控制系统使PV组件的电压维持在该电压处以保证系统能够输出最大功率（电压外环）。
并网电流经过dq 坐标变换后转变为Id与Iq分量，图1中Iq*即为有功功率轴的电流给定值，Id*即为无功功率轴的电流给定值，改变Iq*与Id*的值即可改变逆变器的输出有功功率与无功功率，而Iq*由电压外环产生，Id*由人为给定。
