多储能直流微电网的分布式控制分析
直流微电网的效率和经济性
直流微电网的效率和经济性直流微电网是一种以直流电为主要输电方式、具备多种分布式能源和储能设备的小型电力系统。
与传统的交流电网相比，直流微电网具有更高的效率和经济性，因为其运行更稳定、能源利用更高效、成本更低廉。
本文将从效率和经济性两个方面对直流微电网进行详细分析。
一、效率1.1 电能传输效率高直流微电网采用直流输电方式，相对于交流电来说，在电能传输方面具有更高的效率。
在直流输电系统中，电能的传输过程中不存在交流电致的电流、电压的变化，减小了能量的损失。
而在传统的交流输电系统中，由于存在电压的频率、相位和幅值的波动，会导致电能损耗增加。
直流微电网在电能传输方面效率更高。
1.2 能源利用效率高直流微电网通常结合多种分布式能源和储能设备，能够更加高效地利用能源资源。
由于分布式能源和储能设备采用直流发电和储能方式，避免了交流电转换损耗和能量损失，使得能源的利用效率大大提高。
直流微电网中的分布式能源和储能设备能够更加灵活地进行配电和储能，提高了系统的能源利用效率。
1.3 系统运行稳定性高直流微电网的运行稳定性也比传统的交流电网更高。
在直流微电网系统中，由于直流电的特性，系统分布式能源和储能设备能够更加灵活地进行协调和控制，能够更好地应对系统故障和不稳定性情况，提升了系统的稳定性，减少了系统的故障率。
相对于交流电网，在系统运行过程中，直流微电网具有更高的稳定性。
二、经济性2.1 成本更低廉直流微电网的建设和运行成本相对于传统的交流电网来说更低廉。
由于直流微电网采用直流输电方式，避免了交流输电系统中的许多设备和设施，减少了建设和运行成本。
直流微电网中的分布式能源和储能设备具有更长的寿命和更低的维护成本，使得系统的整体成本更低。
直流微电网的经济性更好。
2.2 经济收益更高直流微电网由于采用直流输电方式、结合多种分布式能源和储能设备，能够更加高效地利用能源资源，提高了系统的经济收益。
通过系统的灵活调度和控制，能够更好地实现能源的自我消纳、自我消耗和自我交易，提高了系统的经济效益。
微电网的协调控制与能量管理策略
微电网的协调控制与能量管理策略前言：在当代社会，能源危机和环境问题愈发突出，推动着新能源的发展与普及。
微电网作为一种新兴的能源系统，具备可靠性高、灵活性强、环境友好等优势，被广泛应用于小区、工业园区等场景。
然而，微电网的协调控制和能量管理策略是实现其优化运行的关键。
本文将探讨微电网在协调控制和能量管理策略上的相关问题和解决方案。
一、微电网协调控制1. 分布式能源资源管理微电网中各种分布式能源资源（如太阳能、风能、蓄电池等）分布广泛，接入方式多样，如何协调和管理这些分布式能源资源成为一个亟待解决的问题。
可以通过建立优化模型，考虑系统的经济性、可靠性、环境友好性等因素，以实现分布式能源的最优分配和管理。
2. 多能流之间的协调与转换微电网内有多种能流之间需要协调与转换，包括电能、热能和气能等。
为了实现各种能流之间的高效利用，可以引入多能流集成技术，将不同能源互补和转化，提高能源的利用效率。
同时，通过智能开关、电力电子器件等控制手段，实现能流的高效、无损转换。
3. 网联与脱离运行模式切换微电网可以与公共电网相互连接，实现网联运行；也可以脱离公共电网，实现独立运行。
在不同的运行模式之间切换时，需要实现平稳过渡和无缝切换，确保微电网的稳定运行。
可以通过引入能量存储系统、智能控制算法等手段，提高微电网的运行模式切换能力。
二、微电网能量管理策略1. 优化能源的供需关系微电网中多种能源的供需关系需要进行动态管理和优化，以尽量减少能源的浪费和排放。
可以通过预测用户的用能需求和能源的产生情况，预测微电网的能源供需状况，进而采取相应的调整措施，以实现能源的有效利用。
2. 能量存储与分配机制能量存储是微电网能量管理的重要手段之一，可以通过蓄电池、储热系统等方式进行能量存储。
通过优化能量的存储和分配机制，可以提高微电网的自供能力和供能可靠性。
同时，合理利用能量存储系统的剩余能量，参与电力市场的调度，实现电力的双向流动。
3. 能量的系统调度和控制微电网中的能量管理需要进行系统调度和控制。
智能电网中的多能互补微电网系统
智能电网中的多能互补微电网系统随着科技的飞速发展和人们对可再生能源的不断追求，智能电网已逐渐成为未来能源系统的发展方向之一。
其中，多能互补微电网系统作为智能电网的重要组成部分，将在未来的能源体系中发挥着重要的作用。
本文将围绕智能电网中的多能互补微电网系统展开论述，从其定义、组成结构、技术特点以及未来发展前景等方面进行分析和探讨。
首先，让我们来了解一下多能互补微电网系统的定义。
多能互补微电网系统是指利用多种可再生能源发电技术，如太阳能、风能、生物能等，通过逆变器等电力转换设备进行互补和平衡，形成一个相互连接的微型电网。
它可以实现能源的自给自足和对外网的互联互通，具备稳定、安全和高效的特点。
多能互补微电网系统的组成结构主要包括几个关键部分。
首先是可再生能源发电装置，如太阳能光伏电池板、风力发电机组、生物质发电装置等。
这些装置通过将自然界的能量转化为可用电能，为微电网系统提供源源不断的电力。
其次是储能设备，如电池储能系统、超级电容器等。
这些设备可以储存过剩的电能，以备不时之需。
再次是逆变器和控制系统。
逆变器可以将直流电能转换为交流电能，并实现与外部电网的互联互通。
控制系统则起着调度和保护的作用，确保整个微电网系统的安全运行。
多能互补微电网系统具有许多独特的技术特点。
首先，它可以利用多种可再生能源进行发电，充分利用自然界的能源资源，减少对传统化石能源的依赖。
其次，多能互补微电网系统具备高度的灵活性和可扩展性，可以根据实际需求进行灵活调整和升级。
再次，它能够实现能源的自给自足，减少对外部电网的依赖，并具备一定的抗灾和应对气候变化的能力。
此外，多能互补微电网系统还具备能源交易和能源共享的功能，可以促进能源的有效利用和地区间的能源互补。
未来，多能互补微电网系统有着广阔的发展前景。
首先，随着可再生能源技术的不断进步和成本的不断降低，多能互补微电网系统的应用将更加广泛。
其次，智能电网建设的不断加强和相关政策的支持将为多能互补微电网系统的发展提供有力保障。
基于混合储能的电网友好型分布式电源的控制策略研究
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
多储能直流微电网荷电状态均衡控制策略
多储能直流微电网荷电状态均衡控制策略李留根;刘道兵;刘国霄【摘要】针对独立运行的多储能直流微电网,为了实现储能单元间荷电状态(state of charge,SOC)均衡以及负荷功率动态分配,提出一种关联SOC幂指数的改进下垂控制策略.首先从理论上对负荷功率动态分配原理进行了分析,推导出影响储能单元SOC变化率的模型,在此基础上,设计新的下垂控制器.同时为了解决均衡后期因储能单元间SOC差别较小而导致均衡速度越来越慢的问题,引入加速因子对虚拟阻抗权重系数进行在线优化.此外,通过引入二次控制环节来补偿由下垂控制导致的母线电压偏移问题.最后利用MATLAB/SIMULINK仿真软件对所提控制策略进行了仿真验证.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】7页(P32-38)【关键词】直流微电网;多储能;下垂控制;荷电状态;二次控制【作者】李留根;刘道兵;刘国霄【作者单位】三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443000;三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443000;三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443000【正文语种】中文【中图分类】TM7430 引言直流微电网是风光等分布式能源接入大电网的一种有效形式[1]。
在独立运行的直流微电网中，由于风光等可再生能源发电具有间歇性与随机性，为了提高直流微电网的运行可靠性和调度灵活性，系统内通常需要加入储能装置[2-3]。
在含有多个储能单元的直流微电网中，储能单元初始SOC会有所不同，如果不对各个储能单元的输出功率加以控制，那么将会造成系统内部分储能单元因过充或者过放而提前退出运行，加大其他储能单元的运行压力，影响整个系统的稳定运行，并且降低储能单元自身的运行寿命。
因此平衡储能单元的SOC是十分必要的[4-5]。
为了实现SOC均衡，文献[6]通过中央监控器采集数据以便调整下垂系数，实现各个储能单元的SOC均衡，但是由于系统内集中控制器的存在，不满足直流微电网中分布式储能的要求。
微电网混合储能系统控制策略研究及其应用
微电网混合储能系统控制策略研究及其应用摘要：微电网是一种新型的电力系统，能够有效地利用分布式可再生能源，提高电能质量和供电可靠性。
混合储能系统是微电网中的重要组成部分，能够平衡微电网中的功率波动，提高系统的稳定性和经济性。
本文综述了目前微电网混合储能系统的控制策略，分析了其优缺点，指出了面临的挑战和可能的解决方案。
同时，本文介绍了几个典型的微电网混合储能系统的实际应用案例，总结了应用中遇到的问题和解决方案。
最后，本文对微电网混合储能系统的发展前景进行了展望。
关键词：微电网；混合储能；控制策略；应用一、微电网混合储能系统的控制策略（一）现有的控制策略概述微电网混合储能系统通常由不同类型的储能装置组成，如蓄电池、超级电容器、飞轮等。
不同类型的储能装置具有不同的特性，如能量密度、功率密度、寿命、效率等。
因此，如何有效地协调和控制各种储能装置，使其发挥各自的优势，是微电网混合储能系统的关键问题。
目前，微电网混合储能系统的控制策略主要有以下几种：1.基于滤波器的控制策略利用滤波器将微电网中的功率分解为不同频率成分，然后根据不同类型的储能装置的特性，将不同频率成分分配给相应的储能装置。
例如，将低频成分分配给蓄电池，将高频成分分配给超级电容器。
这种控制策略简单易实现，但是需要考虑滤波器的参数设计和调节。
2.基于优化算法的控制策略利用优化算法来求解微电网混合储能系统的最优功率分配问题，以达到某种目标函数的最优值。
例如，最小化运行成本、最大化寿命、最小化损耗等。
这种控制策略可以考虑多种约束条件和目标函数，但是需要较高的计算复杂度和实时性。
3.基于模糊逻辑或神经网络的控制策略利用模糊逻辑或神经网络来建立微电网混合储能系统的非线性模型，并根据模型输出来调节各种储能装置的功率。
这种控制策略可以适应复杂和不确定的环境，但是需要较多的训练数据和学习过程。
（二）控制策略的优点和缺点表1列出了上述三种控制策略的优点和缺点。
（三）面临的挑战和可能的解决方案微电网混合储能系统的控制策略还面临着以下几个方面的挑战：1.微电网混合储能系统的建模问题微电网混合储能系统涉及多种储能装置和多种运行模式，其系统模型具有高度的非线性、时变性和不确定性，难以用传统的数学方法进行精确建模。
直流微电网关键技术研究综述
直流微电网关键技术研究综述一、本文概述随着可再生能源的快速发展和微电网技术的不断进步，直流微电网作为一种新型的电力系统架构，逐渐受到了广泛关注。
直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点，在分布式能源接入、能源互联网构建以及智能电网发展等方面展现出巨大的应用潜力。
本文旨在对直流微电网的关键技术进行深入研究和综述，以期为相关领域的学术研究和实践应用提供有益的参考。
本文首先介绍了直流微电网的基本概念、特点及其在国内外的发展现状，明确了研究直流微电网关键技术的重要性和紧迫性。
随后，文章重点围绕直流微电网的拓扑结构、控制策略、能量管理、保护技术、稳定性分析及优化运行等方面进行了详细阐述。
在拓扑结构方面，介绍了不同拓扑结构的优缺点及适用场景；在控制策略方面，探讨了集中式控制、分布式控制及混合控制等策略的优缺点；在能量管理方面，分析了能量调度、储能系统优化配置等关键问题的解决方法；在保护技术方面，研究了直流微电网故障特性及保护策略；在稳定性分析及优化运行方面，提出了提高直流微电网稳定性和运行效率的有效措施。
通过对直流微电网关键技术的综合分析和评价，本文总结了当前研究的成果和不足，指出了未来研究的方向和重点。
本文还结合实际案例，探讨了直流微电网在实际应用中的效果及前景。
希望本文能为直流微电网技术的进一步发展和应用提供有益的启示和借鉴。
二、直流微电网关键技术研究现状随着可再生能源的快速发展和分布式发电系统的广泛应用，直流微电网作为一种新兴的电力供应模式，受到了广泛的关注和研究。
直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点，成为未来智能电网的重要组成部分。
目前，关于直流微电网的关键技术研究主要集中在以下几个方面。
直流微电网的拓扑结构设计是直流微电网稳定运行的基础。
目前，常见的直流微电网拓扑结构有放射式、环式、网状等。
研究者们通过对不同拓扑结构的特性进行分析，提出了多种适用于不同应用场景的拓扑结构设计方案。
这些方案旨在提高直流微电网的供电可靠性、经济性以及运行灵活性。
多能互补微电网中的虚拟同步发电机控制研究
多能互补微电网中的虚拟同步发电机控制研究一、概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源的开发和利用受到了广泛关注。
微电网作为一种将分布式电源、储能装置、负荷和控制系统等集成在一起的局部电网，具有灵活、可靠、环保等优点，是实现可再生能源高效利用和节能减排的重要手段。
在微电网中，虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator，VSG）技术以其独特的优势，成为研究的热点。
虚拟同步发电机技术是通过电力电子转换装置模拟同步发电机的外特性，使分布式电源具有同步发电机的惯性、阻尼和调频调压等特性，从而提高微电网的稳定性和电能质量。
该技术不仅可以实现对分布式电源的友好并网，还可以提高微电网的供电可靠性和经济性。
多能互补微电网是指将多种类型的分布式电源（如风电、光伏、储能等）和负荷进行有机结合，通过合理的控制策略实现各类电源的互补运行，以提高微电网的整体性能。
在这种背景下，研究虚拟同步发电机在多能互补微电网中的应用，对于提高微电网的稳定性、经济性和环保性具有重要意义。
本文旨在研究多能互补微电网中的虚拟同步发电机控制技术。
将对虚拟同步发电机的原理和特点进行详细分析将探讨虚拟同步发电机在多能互补微电网中的控制策略通过仿真和实验验证所提控制策略的有效性和优越性。
本文的研究将为虚拟同步发电机在多能互补微电网中的实际应用提供理论支持和技术指导。
1. 多能互补微电网的概念与特点多能互补微电网（Multienergy Complementary Microgrid）是一种新型的电力系统结构，它将多种能源形式（如太阳能、风能、天然气等）和储能装置（如电池、飞轮等）有机地结合在一起，以实现能源的高效利用和供电的可靠性。
多种能源互补：微电网内集成了多种不同类型的能源，包括可再生能源（如太阳能光伏、风力发电）和非可再生能源（如天然气发电）。
这些能源可以相互补充，提高能源利用效率，减少对单一能源的依赖。
微电网的分层控制研究_黎金英
第３１卷第５期２０１４年１０月现 代 电 力Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３１ Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１４文章编号：１００７－２３２２（２０１４）０５－０００１－０６文献标志码：Ａ中图分类号：ＴＭ７２７微电网的分层控制研究黎金英，艾 欣，邓玉辉（华北电力大学电气与电子工程学院，北京 １０２２０６）Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＭｉｃｒｏｇｒｉｄＬｅ Ｋｉｍ Ａｎｈ，ＡＩ Ｘｉｎ，Ｄａｎｇ Ｎｇｏｃ Ｈｕｙ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６，Ｃｈｉｎａ）基金项目：国家重点基础研究发展计划项目（９７３计划）（２００９ＣＢ ２１９７０６）摘 要：微电网技术具有许多优点，然而微电网中的分布式电源自身的不稳定性将导致微电网的运行控制困难。
针对此问题，提出了分层控制方法。
这种控制方法将分层控制分为三层，每一层独立完成自身的控制任务，通过通信通道向下层传达命令，且传达命令过程中不会影响系统的稳定性。
基于下垂控制方法，微电网分层控制的第一层为分布式电源和负荷控制，第二层为在第一层控制信号基础上的频率和电压幅值控制，第三层为微电网功率和主网功率控制。
利用Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ对微电网接入主电网进行建模仿真，结果表明分层控制方法能够较好地实现对微电网的控制。
关键词：分布式电源；微电网；并网运行；下垂控制；分层控制Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｏｕｇｈ ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｍａｎｙ ａｄｖａｎｔａ－ｇｅｓ，ｔｈｅ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍｉｃｒｏｇｒｉｄｗｉｌｌ ｍａｋｅ ｉｔ ｈａｒｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｓｏ ａ ｈｉｅｒａｒ－ｃｈｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｌｅｖｅｌｓ．Ｅａｃｈ ｌｅｖｅｌ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｓ ｉｔｓ ｏｗｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔａｓｋｓ，ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｃｏｍｍａｎｄ ｉｓ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｍｕｎｉ－ｃａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｍｍａｎｄ ｓｈｏｕｌｄ ｎｏｔ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｒｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｌｅｖｅｌｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｌｏａｄｓ，ａｎｄ ｇｉｖｅｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｃ－ｏｎｄ ｌｅｖｅｌ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ．Ｉｎ ｔｈｅｔｈｉｒｄ ｌｅｖｅｌ，ｐｏｗｅｒ ｅｘｃｈａｎｇｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ ａｎｄ ｔｈｅｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕ－ｌｉｎｋ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ａ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｆｏｒ ｍｉｒｃｒｏｇｒｉｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｇｉｒｄ；ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔ－ｅｄ；ｄｒｏｏｐ ｍｅｔｈｏｄ；ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ０ 引 言微电网是包括分布式电源（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａ－ｔｉｏｎ，ＤＧ）、储能装置、能量变换装置、负荷、保护装置集中而成的小型系统［１］。
含多种分布式电源的微电网控制有效策略
含多种分布式电源的微电网控制有效策略1.2.杨元健 2.王宾国网山东省电力公司济南供电公司,山东济南,250000摘要：近年来，有大量的文献对微电网的控制、优化等方面进行研究。
而在在微电网中比较常见的分布式电源有锂离子电池、风力发电和光伏电池，再根据发电的特性选择相应的逆变器、储能变流器。
为了提高微电网的运行效率并使其安全运行，需要对其采取有效的控制策略，以减少间歇性发电对电网所形成的影响。
关键词：多种分布式电源；微电网控制；策略引言相对发电网来说。
分布式电源是一个不可控制的源头，对其调控相对比较困难，因而需要采用限制和隔离的方法对分布式电源进行处理。
微电网的提出，是为了缓解分布式电源和大电网之间的矛盾而含有多种分布式电源的微电网的控制问题，成为保证微电网安全稳定运行的重点研究内容之一。
一、含多种分布式电源微电网的主要构成目前，世界上最权威的微电网结构由美国电力可靠性技术方案解决协会提出。
本项目设计的微电网结构，主要有风力发电机、光伏电池、蓄电池等(见图1）(1)风力发电机一般需要利用逆变器，将其连接到交流配电柜中；(2)光伏电池则需要使用回流配电装置，然后才可以连接到并网逆变器中，再将其接到交流配电柜中；(3)蓄电池的结构设计使用的是双向变换器，以此为基础实现蓄电功能。
就控制策略而言，通信连接需要通过光纤来建立，增加其可靠度，并在并网点的附近安装微网的控制器，使其可以有效地协调传统电网和微网。
本系统可以利用监控系统对微电源进行统一管理，进而进行分布式电源保护、光功率和风功率的预测。
1.1分布式电源的种类1.1.1光伏发电的电源系统构成本次设计的光伏发电电路模型，主要以电路原理为基础，进而判断光伏电源输出电流的性质。
光伏发电结构是本文的重点，其直流电的输出采用的是双极式并网逆变结构，BOOST变换器为发电前级。
进而经过DC／DC升压，再经过DC／AC逆变，将直流电变为交流电。
MPPT采用的为电压扰动法。
直流配电网的分布式电源及储能优化配置研究
直流配电网的分布式电源及储能优化配置研究摘要：现阶段，随着环境问题和能源危机的凸显，分布式能源及具有区域自治特性的微电网近年来成为研究热点，高渗透率的可再生能源接入将极大地改变传统电力系统的运行特性，在优化用户配电网供电性能的同时，也给电网的安全可靠运行带来了新的挑战。
传统交流配电网由于功率耦合、保护及运行控制器设计复杂、线路损耗大、对谐波污染敏感等缺陷并不适合分布式能源的广泛接入。
直流配电网具有传输容量高、电能损耗小、对分布式新能源具有良好兼容性、降低电能多级变换频率等优势，因此直流配电网将成为未来配电网建设和发展的趋势和热点。
关键词：直流配电网；分布式电源；储能优化配置研究引言柔性直流输电技术凭借其在传输容量、线损、可靠性以及有功和无功的独立灵活控制等方面的巨大优势，已经广泛应用于远距离大容量输电领域。
而在电压等级较低的中低压配电网领域，直流配电技术虽然也具有可靠性高、线损小、便于光伏等分布式新能源接入等优点，但应用才刚刚起步，目前还仅应用于一些大规模工业园区、船舶供电、轨道交通等领域。
随着电力电子技术、储能技术、分布式电源的发展，未来直流配电技术有望广泛应用于城市供电系统，直流配电网是未来城市配电网的重要发展趋势。
虽然柔性直流配电技术相较于传统的交流配电技术拥有众多优势，但其目前还处在发展阶段，依然面临着许多问题。
柔性直流配电技术目前的发展瓶颈主要包括以下3点：①直流潮流控制技术；②直流变压技术；③直流故障检测、识别和隔离技术。
1概述目前，全球面临着严峻的环境破坏与能源危机问题。
提高能源使用率，加强可再生能源利用以及开发新能源技术是进行能源转型的重要发展方向。
直流配电网作为配电网的一种结构形式，在清洁、绿色的环境下兼具灵活、高效的优点，且不存在无功环流及功角稳定等问题，为光伏发电、储能系统等直流输出单元的应用提供了广阔平台，是分布式电源更加理想的组网方式。
但当分布式电源大量接入中低压配电网时，会破坏直流配网的功率平衡和电压稳定。
直流微电网的设计与运行优化
直流微电网的设计与运行优化引言随着能源需求的不断增加和环境问题的日益突出，可再生能源越来越受到关注。
直流微电网作为能源转型的一种重要形式，在能源供应和利用方面具有很大的潜力。
本文将探讨直流微电网的设计和运行优化相关问题。
一、直流微电网的概念和特点直流微电网是一种以直流为主要电力传输方式的小型电力系统，通常由可再生能源发电装置、能量存储设备和电力负载组成。
与传统交流电力系统相比，直流微电网具有以下几个特点：1. 高效性：直流微电网采用直流输电，减少了电能的传输损失，能够提高电力系统的能源利用效率。
2. 稳定性：直流微电网具备分布式电源和能量存储设备，能够在电网中实现能量的灵活调度和平衡，提高电网的稳定性。
3. 可靠性：直流微电网采用分布式电源系统，能够实现小范围的自主供电，避免了故障对全局电网的影响。
二、直流微电网的设计原则直流微电网设计的目标是实现能源的高效利用和电网的可靠运行。
以下是设计直流微电网时需要考虑的几个原则：1. 适当规模：根据实际需求确定直流微电网的规模，需要综合考虑发电容量、储能容量和负载需求等因素。
2. 优化布局：合理选择直流微电网中的发电装置和储能设备的布局，以最大程度地减少输电损耗，并提高供电可靠性。
3. 多源供能：利用可再生能源和传统能源结合的方式，多样化直流微电网的能源供应，以保证能源供给的可靠性和稳定性。
4. 智能调度：利用智能电网控制技术，实现对直流微电网的能源调度和优化控制，以最大化能源利用效率和供电可靠性。
三、直流微电网的运行优化直流微电网的运行优化主要包括以下几个方面的内容：1. 能源管理：通过智能电网技术，实现对各种能源的管理和控制，以实现能源的高效利用和供电的可靠性。
2. 负荷调度：根据负载需求和能源供应情况，合理安排负荷的使用时段和负荷的优化调度，以减少对传统电力系统的依赖。
3. 储能设备优化：对于能量存储设备，通过合理的充放电策略进行优化控制，使其在供电过程中发挥最大的作用。
含多种分布式电源的微电网控制系统研究
ｓ ａ ｖ ｅ ｄ ． Ｐ ／ Ｑ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗ ａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｇ ｉ ｒ ｄ — ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｍ ｏ ｄ ｅ １ ． Ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｍｏ ｄ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｗ ａ ｓ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — ０ ８ ０ １ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ １ １
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｇ ｒ ｉ ｄ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｉ ｔ ｈ Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｔ ＤＧ Ｔｙ ｐｅ ｓ
Ｗａ ｎ ｇ Ｌｉ ｔ ａ ｏ， Ｔ ｉ ａ ｎ Ｗｅ ｉ ｈ ｕ ａ， Ｚｈ ｅ ｎ ｇ Ｂａ ｉ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ
（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｇ ｕ ｏ Ｄ ｉ ａ ｎ Ｔ ｏ ｎ ｇ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ７ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
研究与开发
Hale Waihona Puke 含 多种分布 式 电源 的微 电网控 制 系统研 究
王立 涛 ， 田卫华 ， 郑 百 祥
（ 北京 国电通 网络 技 术有 限公 司 北京 １ ０ ０ ０ ７ ０ ）
摘 要 ： 针 对 微 网 的并 网 与 离 网运 行 方 式 以及 两 种 运 行 方 式 之 间 的 转 换 ， 提 出一 种 含 多 种 新 能 源 分 布 式 电 源
微电网分布式控制理论与方法
微电网是指由各种分布式能源资源、负荷和能量存储设备构成的小型电力系统，通常可以独立运行或与传统电网连接并行运行。
微电网的分布式控制理论和方法是确保微电网安全稳定运行的关键。
下面将介绍微电网分布式控制的理论和方法。
一、微电网分布式控制理论1. 分布式控制思想：微电网采用分布式控制思想，即将控制策略和算法分散到各个部件中，在各个部件之间进行协调和通信，实现整体系统的协调运行。
2. 协同控制：微电网中的各个部件需要相互协作，通过信息交换和共同控制实现整体性能的优化。
3. 鲁棒性控制：考虑微电网系统中的不确定性因素，设计具有鲁棒性的控制策略，保证系统对外部扰动和变化具有稳定的响应能力。
二、微电网分布式控制方法1. 虚拟同步发电机控制：在微电网中引入虚拟同步发电机概念，通过控制各个部件的输出功率和频率来模拟传统电网的运行方式，实现微电网内部各个部件的协调运行。
2. 基于分散式功率控制的微网频率控制：通过分散的功率控制策略调节各个发电单元的输出功率，以维持微网的频率稳定。
3. 基于分布式能量管理的微网电压控制：通过分布式能量管理系统监测微网各个节点的电压情况，实现对微网电压的有效控制。
4. 智能控制算法：采用人工智能算法如神经网络、遗传算法等，优化微电网的运行策略，提高系统的性能和效率。
三、微电网分布式制关键技术1. 通信技术：建立微电网内部各个部件之间的通信网络，实现信息交换和控制命令传输。
2. 数据采集与处理：对微电网内部各种传感器采集的数据进行处理和分析，为控制决策提供准确的数据支持。
3. 安全性与可靠性：设计安全可靠的控制策略，确保微电网系统在各种异常情况下仍能保持稳定运行。
四、应用与展望微电网分布式控制理论和方法在实际应用中已取得了一定成果，但仍然需要不断完善和发展。
未来的发展方向包括：1. 智能化控制：引入更先进的智能控制算法，提高微电网的自适应性和鲁棒性。
2. 多能源协同控制：进一步研究多种分布式能源资源的协同控制方法，实现更高效的能量利用和系统运行。
直流微电网实际方案分析
科技资讯2015 NO.22SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION学 术 论 坛186科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION1 微电网的提出近年来世界各地接连发生大面积停电事故:2009年大型水电工程伊泰普坝供电系统突然瘫痪,让巴西、巴拉圭6700万人陷入停电状态;2012年印度三大电网相继瘫痪,超过一半地区电力供应中断,6亿多人受到影响;2012年飓风桑迪引发了60余起美国公民的死亡,造成7百万人停电,以及上百亿的损失等。
传统大电网成本高,运行难度大,难以适应用户越来越高的安全、可靠性和多样化供电的需求。
该文将从直流微电网优势切入,分析了直流微电网应用范围、实际案例,为今后中国含直流微电网的配电系统的发展提供参考。
微电网可孤岛或并网运行,能够提高用户侧的供电可靠性和分布式能源利用率,减少对大电网冲击,具有很好的经济和社会效益。
2 直流微电网的优势2.1 微电网结构由于传统电力系统和负荷都是交流电,目前大多微电网的研究都是围绕交流微电网而开展。
直流微电网在运行和控制上有着交流微电网无法比拟的优势。
直流微电网是以直流配电的形式,用公共直流母线将分布式电源、储能、负荷和控制管理等系统融合起来。
构成一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行的发配电系统,如图1所示。
2.2 直流微电网具有以下几个方面的优势:(1)分布式电源在接入直流微电网时只需要一次DC/DC或AC/DC变换,变换器控制简单、损耗小。
可以更直接、更高效的利用分布式电源;(2)微电网的直流母线也只需要通过一次DC/AC 逆变即可与外部电网并网连接。
结构简单控制方便;(3)直流微电网中的能量控制取决于直流母线电压,对潮流的控制更大程度上取决于电流,实现系统中心各单元间的协调控制;(4)直流微电网中的储能装置可以跟踪负荷的变化为迅速反应,从而平衡系统中的能量变化;以及在孤岛运行时,为负荷提供持续的供电,不受大电网故障的影响;(5)目前电网中的直流负荷越来越多,如地铁等交通工具、通讯设备和云计算数据中心服务器、直流家用电器以及LED照明等。
含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制
马牧原（１９９７—），男，硕士研究生，研究方向为直流配电网运行控制。
赵妍辉（１９９８—），女，硕士研究生，研究方向为交直流配电网运行优化。
李国庆（１９６３—），男，教授，博士，博士生导师，研究方向为电力系统的安全性与稳定性分析、新能源发电技术等。
基金项目：国网冀北电力有限公司科技项目（ＳＧＴＹＨＴ／２１ ＪＳ ２２５）含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制马牧原， 赵妍辉， 李国庆（东北电力大学电气工程学院，吉林吉林 １３２０１２）摘 要：针对含有分布式电源接入的配电网系统稳定运行问题，提出了一种面向含多光储微电网配电系统动态协同控制方法。
首先设计了一种含配电网和微电网两级直流母线的放射状直流型主动配电系统结构，且相邻各微电网级直流母线由联络开关连接；其次分别针对配电网和微电网层面，设计了系统在并网和孤岛运行情况下不同运行模式，同时为保证系统的稳定运行，提出了包括Ｐ／Ｑ控制、ＵＤＣ／Ｑ控制及Ｕ／ｆ控制的各接口单元间的动态协调控制策略。
最后，通过ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真实验，分别从光伏系统（ＰＶＳ）出力波动、负载容量变化、故障及并离网切换４个方面验证了所提出控制策略的正确性和有效性。
关键词：直流配电系统；动态协调控制；电压控制；联络开关；仿真分析中图分类号：ＴＭ７３２ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５ ８１８８（２０２２）０５ ００７１ ０７ＤＯＩ：１０．１６６２８／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９５ ８１８８．２０２２．０５．０１１ＤｙｎａｍｉｃＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＤＣＡｃｔｉｖｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＭｕｌｔｉＰＶ ＳｔｏｒａｇｅＭｉｃｒｏｇｒｉｄｓＭＡＭｕｙｕａｎ， ＺＨＡＯＹａｎｈｕｉ， ＬＩＧｕｏｑｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｗｅｒａｃｃｅｓｓ，ａｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｕｌｔｉＰＶ ｓｔｏｒａｇｅｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｒａｄｉａｌＤＣａｃｔｉｖｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｔｈｅｔｗｏ ｌｅｖｅｌＤＣｂｕｅｓｏｆｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔｍｉｃｒｏｇｒｉｄｌｅｖｅｌＤＣｂｕｅｓａｒｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｂｙｔｉｅｓｗｉｔｃｈｅｓ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｍｏｄｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｇｒｉｄ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄａｎｄｉｓｌａｎｄｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ａｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｍｏｎｇｉｎｔｅｒｆａｃｅｕｎｉｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＰ／Ｑｃｏｎｔｒｏｌ，ＵＤＣ／ＱｃｏｎｔｒｏｌａｎｄＵ／ｆｃｏｎｔｒｏｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｆｒｏｍｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ（ＰＶＳ）ｏｕｔｐｕｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ，ｌｏａｄｃａｐａｃｉｔｙｃｈａｎｇｅ，ｆａｕｌｔａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｇｒｉｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｄｙｎａｍｉｃｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｗｉｔｃｈ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ０ 引 言随着常规能源供应逐渐紧张，气候、环境问题日益加剧，以清洁能源为主的分布式发电（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ＤＧ）得到了广泛重视［１ ４］。
并网型直流微电网主动协调控制方法
并网型直流微电网主动协调控制方法
直流微电网是由多个分布式能源资源与负载系统组成的小型电网系统。
为了实现直流
微电网的可靠运行和高效能利用，需要对其进行主动协调控制。
主动协调控制方法是通过
利用智能化技术和先进的控制算法，实现能源的优化调度和系统的动态协调，从而提高直
流微电网的运行效率和稳定性。
主动协调控制方法可以分为两个层次：能量管理层和电压与频率控制层。
能量管理层
主要负责对微电网中的能量进行优化调度，以实现能源的高效利用。
常见的优化调度方法
包括基于模型预测控制的方法、最优功率流方法等。
电压与频率控制层则主要负责对微电
网中的电压和频率进行控制，以确保系统的动态稳定。
常见的控制方法包括基于模糊逻辑
的控制方法、滑模控制方法等。
在能量管理层中，基于模型预测控制的方法是最常用的方法之一。
该方法通过建立微
电网的动态模型，并结合未来负载需求和能源资源的预测信息，实现能量的优化调度。
最
优功率流方法则是另一种常用的方法，该方法通过最小化系统中的功率损耗和满足负载需
求的约束条件，实现能量的优化分配。
在电压与频率控制层中，基于模糊逻辑的控制方法是常用的方法之一。
该方法通过将
模糊逻辑规则与传统的PID控制方法相结合，实现系统电压和频率的自适应控制。
滑模控
制方法则是另一种常用的方法，该方法通过引入非线性滑模面，实现系统电压和频率的快
速稳定控制。
直流微电网的主动协调控制方法可以提高系统的运行效率和稳定性。
在未来的研究中，可以进一步探索和改进这些控制方法，以推动直流微电网的发展和应用。
直流微电网并网控制技术研究
环球市场电力工程/-127-直流微电网并网控制技术研究葛浩天山东理工大学摘要：目前，世界各国对于交流微电网的研究比较广泛，并建立了不同的微电网示范工程。
相对于交流微电网，直流微电网结构简单、转换环节少、能源利用效率高，随着直流发电、用电设备的日益增多而受到关注。
直流微电网运行过程中不存在交流微电网中频率、相位同步问题，控制相对容易；没有无功功率流动，电能质量好；电力电子变换设备少，系统可靠性高。
本文先展开了对直流微电网的研究并提出一种直流微电网结构与控制方法。
对直流微电网的组网方式、控制与保护技术、通信技术和电力电子接口电路等关键技术进行了综述。
关键词：直流微电网；并网；技术目前，光伏发电、风力发电、生物质发电等分布式发电技术快速发展，分布式发电并网要求势在必行。
微电网主要是由分布式发电、储能、负荷以及控制装置所组成的独立发电系统，属于分布式能源有效组织方式。
其不仅能有效地实现自我控制、自我管理以及自我保护，还具备较为完整的输电、发电、配电等功能，除此之外，还可以依靠本身的功能实现功率平衡控制、故障检测、系统运行优化等内容。
1 低压直流微电网组成与体系结构图 1 为本文所采用的低压直流微电网体系结构。
图1 低压直流微电网体系结构从图1 可以看出，微电网在运行过程中，主要有两种运行方式，分别是并网运行、离网运行。
其中并网运行主要指的是微电网和公用大电网进行相连，与主网配电网系统进行电能交换；而离网运行主要指的是电话计划或者是故障需要时候，和主网配电网系统断开，然后再由DG、储能装置和负荷共同构成运行，这种运行方式也可以将其称之为孤岛运行。
两相对比，并网运行方式在控制过程中较为简单，离网运行控制较为复杂。
系统包含直流400V、直流48V 和交流220V3 种不同电压等级负载，并将负载分为重要负载和非重要负载两类。
非重要负载主要包括加热、照明等非关键用电设备，这些非重要负载在系统电能充足时正常运行，在系统能量不足时可通过非重要负载变换器(non-critical loads’ converter，NLC)调节进行降功率运行。
微电网工作原理
微电网工作原理
微电网工作原理是指将分散式能源资源、能量储存装置和能量转换设备组成的小型电力系统，通过智能监控和控制技术实现对电力的分布式管理和供应。
其主要工作原理如下：
1. 分散式能源资源供能：微电网通过利用太阳能、风能、水能等分散式能源资源，直接将其转化为电能供应系统内部的负荷。
这些能源资源可以通过光伏系统、风力发电机等装置转换成直流电，再通过逆变器转换为交流电以满足负载需求。
2. 能量储存装置储能：微电网中还包含能量储存装置，如电池组、超级电容器等，用于存储过剩的电能。
当分散式能源资源供能不足时，储能设备可以释放储存的电能，满足系统需求。
而当分散式能源供能过剩时，储能设备可以将多余的电能储存起来，以备不时之需。
3. 能量转换设备转换：微电网中还包括能量转换设备，如逆变器、充电器等，用于将直流电转换为交流电、将交流电转换为直流电，以适应系统内部不同负载设备的需求。
这些能量转换设备通过智能控制系统实现对电能的有效转换和分配。
4. 智能监控与控制：微电网的工作离不开智能监控与控制系统，它可以实时监测微电网内的能源供需情况以及负载情况，并根据实际需求智能调控能源供应和能量转换设备的工作状态，以确保系统的正常运行和能量的高效利用。
智能监控与控制系统还可以实现对微电网内各个节点的远程监测和管理，提高系统的可靠性和稳定性。
通过以上工作原理，微电网可以实现对能源的高效利用和分布式管理，提供可靠的电力供应。
同时，微电网还可以减少对传统电网的依赖，降低能源损耗和环境污染，促进可持续发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多储能直流微电网的分布式控制分析
发表时间：2019-05-14T10:39:52.537Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：薛田威
[导读] 摘要：分布式能源系统当中的微型电网技术，是当代世界电力系统应用当中的新型技术之一，是电力系统所应用的最新的科技成果之一，它是将现代的能源转换、电网、电力电子以及自动控制等技术有机的相互结合而发展起来的。
中国能源建设集团黑龙江省电力设计院有限公司黑龙江哈尔滨 150078
摘要：分布式能源系统当中的微型电网技术，是当代世界电力系统应用当中的新型技术之一，是电力系统所应用的最新的科技成果之一，它是将现代的能源转换、电网、电力电子以及自动控制等技术有机的相互结合而发展起来的。
分布式的能源系统，是以其最为优化的投资、最有为效的对能源的利用，能灵活变负荷性以及合适的可再生能源等等的特性，成为了集中式的能源供体系当中不可缺少的、重要的补充，它是未来世界上能源技术发展的重要方向。
关键词：多储能；直流微电网；分布式控制
1多储能直流微电网分布式控制的意义
随着集中式发电的有效补偿机构逐渐完善，基础的分布式控制结构也开始逐渐优化，在直流微电网内运行基础的分布式控制，既能，满足电源管理结构的完整，并且对基础的可再生资源进行最优化的使用，也能有效实现分布式电源的便捷操作。
直流微电网的高速发展需要相关技术人员借鉴交流微电网技术，由于不需要对基础电压相位以及频率进行实时的跟踪，整体系统的控制结构较于交流微电网更加快捷便利，并且整体系统的能耗比较小，更加易于扩展，也非常适用于分布式电源以及负载项目的接入。
2分布式控制系统理论概述
2.1分布式控制系统理论
分布式计算机系统的主题是多种多样的，许多研究人员在研究有关分布式硬件结构和分布式软件设计的各方面问题以开发利用其潜在的并行性和容错性。
分布式系统是运行在每个处理单元有各自的物理存储器空间并且消息的传输延迟不能忽略不计的一系列自治处理单元上的系统，这些处理单元间密切地合作。
当用户需要完成任务时，分布式计算机系统都将提供尽可能多的计算机处理能力和数据的透明访问，同时实现高性能和高可靠性目标。
分布式计算机系统（或分布式系统）多种多样并涉及不同的体系结构。
对一些用户来说，一个分布式系统是为解决单个问题而紧密结合在一起工作的多处理机的集合。
对另一些用户来说，一个分布式系统可能意味着一个由地理上分散的各自独立的处理机组成的计算机网络，这些处理机连接在一起以实现对不同资源的共享。
2.2分布式对象的体系结构
分布式对象是三层体系结构的基础，在软件的三层结构中，逻辑表示层作为第一层分布在客户端，业务逻辑层分布在中间层，而数据库（后台）分布在第三层。
分布式对象技术允许对多个应用程序对象进行访问，从而扩展了中间层。
所有分布式体系结构的核心是计算机之间的相互通信，分布式系统中出现的新的概念是分布式对象。
分布式对象计算是指具有能够远程调用运行在不同地址空间、不同计算机或者是不同网络中的其他应用程序功能的程序或应用软件。
2.3分布式系统的优点
分布式系统可以将复杂的应用程序软件分解为软件组件。
因此，软件开发的任务就可以由多个开发人员独立地并行进行。
编程人员可以将现行开发的部件装配到新的程序中，加速新程序的开发进程，缩短开发时间。
软件组件分布在不同的计算机中能够最好的实现其功能。
而且，软件组件可以在多个应用程序中使用，提高了软件的复用程度。
各组件的软件功能是相对独立的，在维护和升级一个组件时，不必变动整个应用，降低了费用。
分布式对象易于管理，由于调用程序是通过对象的标准接口进行操作的，所以当对一个对象做出改动、升级时，调用程序不必做任何变动，也无需重新编译整个应用程序。
对象封装器和封装旧版本信息系统的面向对象接口使旧版本信息系统能够满足新信息系统的要求，与新信息系统相互协同工作，这样整个企业能够访问这些系统并且实现系统之间的相互通信。
3直流微电网的基本构成以及分布式控制模型
3.1直流微电网的基本构成
直流微电网的基本构成在实际的电力结构中，直流微电网结构具有非常实用的价值，受到了广大电力发展企业的青睐。
基本的直流微电网主要利用的就是节点之间的直流换流器，不仅包括基础的分布式能源，也包括基础的储能系统以及负荷。
能对间歇性分布式电源运行结构进行优化的项目维护，促进整体最大功率的优化输出，能有效控制整个结构的建立健全，并且对于基础的节点电压调节，相关系统并不参与，主要控制的就是基础的电流，相当于整个结构的电流源。
3.2微电网的分布式控制模型
对于由多个基础端口构成的直流微电网来说，要实现整体结构的运行舒畅，就要采取集中化的结构控制，保证各种基础方法协调运行，从而控制各个基础节点形成数据的集成，但是这样的运行结构对于基础网络的宽带要求非常高，要实现全面结构的顺畅才能建立基本的分布式控制，只要有一个环节出错，都会造成通信通道受到阻碍，使得全网信息输送失败。
因此，相关设计以及管理人员要优化运行分布式控制管理，保证相邻节点进行基础信息的传递，形成的是两点间的网络以及疏松性网络构架，不仅能提升基础安全性，也能实现全网络内部的一致性响应。
能保证就算是个别线路受阻，也不会影响整体直流微电网的整体稳定性。
在实际运行结构中，信息呈现的方式不是双向传递的，而是利用普拉斯矩阵特征值进行基础直流微电网动态响应，并且在实际项目运行结构中，真正实现了输入节点权重的总和等于输出节点权重的总和，形成最为基本的平衡态。
另外，基础的分布式控制包括两方面，一方面是平均电压控制环节，相关技术人员要进行集中化的技术操作，保证整体系统的平均电压得到有效的管控。
主要操作就是，利用相应技术使整个直流微电网的基础节点的电压恢复到基础参考值，并进行变化进程的直接控制，以避免由于下垂控制时产生的电压偏移。
并且，要在整体控制操作过程中利用基础的PI环节，强化基础电压的补偿量，以保证额定电压以及平均电压之间不良偏差的消除，基础平均电压的计算方式采取分布式控制结构，主要利用的公式就是：
这其中，vi是实际测得的节点i的基础电压，是经过计算的i的平均电压，而是和节点相邻的节点j所计算出的平均电压，相关技术人员要将本地的电压微分作为添加项目
添加进关系式进行相应平均电压的计算，从而实现对于节点电压的控制，并且当节点电压受到不良扰动时，能有效提升基础电压调节环节的相应速度，集中运行平均电压的计算。
另一方面是功率调节环节，主要利用的就是不同的蓄电池进行充放电流程的控制，保证电流
按照不同的基础比例运行不同的结构，基础表达式是：
其中基础KI是各个电流占据的比例，并且在实际运行过程中，为了更好的保证蓄电池能按照相应比例系数进行集中的分配，要实现基本的关系式：
并且相关设计人员要按照基本的PI环节进行操作，已实现有效的电流补充量的增加，并且有效实现本地基础电流和平均电流不良偏差的消除。
整体电流控制结构和电压控制结构很相似，要将基础的蓄电池的整体荷电结构和状态作为基础的控制对象，有效利用相应技术进行直流微电网内荷电状态的有效平衡，从而提高整体蓄电池的使用效率，从根本上延长其使用寿命。
也就是说，在实际分布式控制结构中，不仅要集中力度监管和维持基础系统中的电压水平，也要按照基础负荷合理化的分配整体系统中的荷电状况，从而进一步优化整体系统的分布式控制。
4结束语
总而言之，相关技术人员要集中优化相应技术的升级，集中力度关注直流微电网的基础储能系统，并集中针对相应的分布式控制结构进行项目分析和提高，利用相应的技术进行分布协调控制策略的优化运行。
相关操作要实现平均电压控制以及功率有效控制的协调运行，才能真正助力整体系统提高稳定性。
参考文献
[1]刘向阳.智能电网分布式能源系统集成及基础科学[J].电器工业,2009 (11).
[2]鲁鸿毅,应鑫龙.微型电网联网和孤岛运行控制方式初探[J].电力系统保护与控制,2009(11).
[3]纪尚昆.超导技术在智能电网中的应用[J].广西电业,2010(01).
[4]苏华东.论配电网运行及改造中降损技术的应用[J].广东科技,2010 (01).
[5]蒋鹏,顾洁.电网规划技术经济评价方案研究[J].华东电力,2010(01).。