微电网控制简介
微电网控制
微电网控制
微电网控制是指通过集中控制系统来管理和维护微电网系统的
运行和稳定性。
一般情况下，微电网控制系统主要包括以下几个方面：
1. 电能管理系统：负责监测和管理微电网内部的电力负载和电
力存储设备，确保微电网系统的电力供应和稳定性。
2. 储能系统控制：负责管理和控制微电网的储能设备，包括电池、超级电容器等，确保微电网储能系统的稳定性和运行效率。
3. 电力负载控制：负责监控和管理微电网内各类电力负载设备，加强电力负载与电力供应之间的匹配，确保微电网系统的稳定和安全。
4. 智能分配与控制：负责调整和优化微电网内各种电力设备的
使用，确保微电网系统的高效和优化。
微电网控制系统的主要目的是提高微电网系统的效率和稳定性，降低能耗和能源成本，同时也对于可再生能源的开发和利用具有重
要的意义。
智能微电网的调度与控制
智能微电网的调度与控制智能微电网是一种基于分布式能源资源和智能调度控制技术的现代化电力系统，它具有高效、可靠、环保等诸多优点。
随着社会经济的不断发展和环境问题的日益凸显，智能微电网作为一种新型的电力供应方式，正在逐渐受到人们的关注和重视。
一、智能微电网的基本概念智能微电网是指一种小规模的、近距离供电的电力系统，通常由多种分布式能源资源、能量存储设备和智能调度控制系统组成。
其主要特点包括资源多元化、供电可靠性高、环境友好等。
智能微电网的基本工作原理是利用先进的通信和控制技术，实现对电力系统中各种设备的统一调度和管理，以提高系统的运行效率和经济性。
同时，智能微电网还可以实现与主电网的互联互通，以实现电力资源的共享和优化利用。
二、智能微电网的调度与控制技术1. 电力系统的调度管理智能微电网的调度管理是指通过对各种设备的运行状态进行监测和控制，实现对电力系统的灵活调度和优化配置。
其中，智能微电网的调度管理主要包括负荷预测、发电计划、存储能量管理等内容。
在负荷预测方面，智能微电网可以通过对用户用电行为的数据分析和建模，实现对未来负荷的精确预测，从而为发电计划和设备运行提供参考依据。
而发电计划则是通过对各种发电设备的性能参数和运行条件进行分析和优化，确定最佳的发电方案，以满足用户需求和系统运行要求。
此外，存储能量管理是智能微电网调度管理的另一个重要方面。
通过合理地配置储能设备和优化其运行策略，可以实现对系统中电能的储存和释放，以提高系统的供电可靠性和经济性。
2. 智能控制技术的应用智能微电网的智能控制技术是实现对系统运行状态实时监测和控制的关键。
其中，智能微电网的智能控制技术主要包括数据采集、通信技术、控制算法等内容。
数据采集是智能微电网智能控制技术的第一步，通过对系统中各种设备的状态和性能参数进行实时采集和监测，可以为系统控制提供准确的数据支持。
通信技术则是实现各种设备之间的信息交互和协调，以实现对系统整体运行的统一调度。
智能微电网控制技术研究
智能微电网控制技术研究随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，对电力的需求也越来越大。
传统的电网系统存在着一些问题，比如环境污染大、传输损失高、运行不稳定等。
为了解决这些问题，智能微电网技术应运而生，成为了未来电网发展的一个热门方向。
在微电网中，控制技术起着至关重要的作用，它可以有效地调控微电网的运行，提高电网的效率和稳定性。
本文将就智能微电网控制技术进行深入研究，并探讨其在电力系统中的应用前景。
一、智能微电网概述智能微电网是一种小型的、局部的电力系统，由分布式能源、储能设备和电力电子设备组成，具有相对独立的发电、配电和控制能力。
与传统的中央化电网相比，智能微电网具有更高的可靠性、更好的调节性和更高的能量利用率。
智能微电网还可以通过与主电网的互联互通，实现主网和微电网之间的互补和协同运行。
目前，全球各地正在积极推动智能微电网的建设，以满足日益增长的电力需求和提高电网的稳定性。
1. 分布式能源多样性智能微电网中包含了多种分布式能源，比如太阳能、风能、生物质能等。
这些分布式能源之间相互补充，可以根据不同的地理环境和资源条件进行灵活配置，提高了电力供应的可靠性和稳定性。
2. 电力电子设备的智能化智能微电网利用先进的电力电子设备，可以实现对能源的高效转换和物理隔离，确保了微电网的运行安全和稳定性。
3. 储能技术的广泛应用储能设备是智能微电网中的重要组成部分，通过储能技术可以对电力进行灵活储存和释放，保证了电力的持续供应和质量稳定。
4. 智能控制技术的集成智能微电网采用先进的智能控制技术，可以实现对微电网内部各种设备和系统的智能监测和调度，提高了微电网的运行效率和响应速度。
在智能微电网中，控制技术是实现微电网高效运行的核心。
目前，智能微电网控制技术的研究主要集中在以下几个方面：1. 微电网电力管理系统微电网电力管理系统是智能微电网的大脑，负责对微电网内部各种能源设备和储能设备进行实时监测和调度。
通过对微电网内部的资源进行有效整合和调度，保证了微电网的供电质量和功率平衡。
微电网控制简介剖析
微电网提出的背景和意义
分布式发电
优势
满足负荷增长需求、提供可靠性高、经济学好、多样性供电 污染少、能源综合利用率高、安装地点灵活 与大电网互为备用 缺点 单机接入成本高、控制困难 分布式电源的不可控性、电网出现故障时，限制隔离来处置
微电网定义与特点
微电网（ Micro-Grid ）也译 为微网，是一种新型网络结构， 是一组微电源、负荷、储能系统 和控制装置构成的系统单元。微 电网是一个够实现自我控制、 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。微电网是相对传统大电 网的一个概念，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，并通过静态 开关关联至常规电网。 开发和延 伸微电网能够充分促进分布式电 源与可再生能源的大规模接入， 实现对负荷多种能源形式的高可 靠供给，是实现主动式配电网的 一种有效方式，是传统电网向智 能电网过渡。
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
（ 2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。 （ 3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时 间为分钟级。
负荷频率二次控制理论
当微电网运行在孤岛运行时，微电 网内负荷不平衡，储存单元就类似于同步 发电机采用二次调节恢复电压和频率，二 次控制主要指 P/f 下垂特性的移动实现控 制。可采用如下两个方法：本地二次控制 通过每一个可控微电源的控制器来实现， 有 MGCC主导的集中二次控制。两种情况的 原动机的无功功率目标值都由频率偏差来 确定。
微电网对等控制原理的应用
微电网对等控制原理的应用1. 概述微电网（Microgrid）是一种分布式能源系统，由多种能源设备和负荷组成。
微电网对等控制原理是指通过实现能源设备之间的对等通信和协调控制，实现微电网内部的能量管理和优化调度。
本文将介绍微电网对等控制原理的应用，并解释其在能源管理领域的重要性。
2. 微电网对等控制原理的原理微电网对等控制原理基于分布式能源设备之间的对等通信和协调控制。
在微电网中，各种能源设备（如太阳能发电系统、风力发电系统、储能系统等）通过通信协议相互连接，形成一个能量互联网。
能源设备之间可以实现信息交换和能量交换，实现能源的共享和优化调度。
3. 微电网对等控制原理的应用案例3.1 多能源协调调度微电网对等控制原理可以实现多能源设备之间的协调调度。
通过对能源设备的运行状态和预测负荷进行实时监测，微电网可以根据能源供需情况进行智能调度。
例如，当太阳能发电系统发电量过剩时，可以将多余的能量转移到储能系统中进行储存；当负荷增加时，可以从储能系统中释放能量，满足负荷需求。
3.2 微电网内部能源管理微电网对等控制原理可以实现微电网内部能源的管理和优化。
通过对能源设备之间的通信和协调控制，微电网可以实现能源生产、储存和消费之间的平衡。
例如，当太阳能发电系统的发电量不足时，可以通过调度储能系统或传统电网的供电来满足负荷需求，保持微电网的稳定运行。
3.3 能源市场参与微电网对等控制原理可以使微电网成为能源市场的参与者。
通过对能源设备之间的通信和协调控制，微电网可以根据能源市场的需求和价格，灵活调整自身的能源生产和消费行为。
例如，当能源市场供能价格较高时，微电网可以选择向市场供能；当市场需求较高时，微电网可以选择从市场购买能源，以获取经济效益。
4. 微电网对等控制原理的优势微电网对等控制原理具有以下优势： - 灵活性：微电网对等控制原理可以灵活调整能源设备的运行状态和能量交换方式，以适应不同的负荷需求和能源供需情况。
微电网控制简介
对等控制
对等控制侧率，是基于电力电子技术中的“即插即用”和“对等”的控制思想，根据 外特性下降法，分别将频率和有功功率、电压和无功功率关联起来，通过相关的控制算法， 模拟传统电中的有功-频率曲线和无功-电压去向，事项电压和频率的自动调节，无需借助 于通信。
采用对等控制策略是，所有的DG地位“平等”，以预先设定的控制模式参与有功和无 功的调节吗，以位置系统电压和频率的稳定。当有DG因故障退出运行时，不会影响其他正 常运行的DG；当负荷增加是，可以直接加入新的采用下垂控制方法的发电机组，控制方式 和保护措施无需变化，这就是“即插即用”思想。
微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。
（1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主 网的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应 是毫秒级的。
负荷频率二次控制理论
当微电网运行在孤岛运行时，微电 网内负荷不平衡，储存单元就类似于同步 发电机采用二次调节恢复电压和频率，二 次控制主要指P/f下垂特性的移动实现控 制。可采用如下两个方法：本地二次控制 通过每一个可控微电源的控制器来实现， 有MGCC主导的集中二次控制。两种情况的 原动机的无功功率目标值都由频率偏差来 确定。
主要内容
微电网提出的背景与意义 微电网的定义与特点 微电网的运行和控制 微电网的控制策略 微电网的控制方式
微电网提出的背景和意义
集中式发电
优势 实现大规模，远距离的电能传输 资源优化配置和电能的统一调度 利于电力市场的开放
第四章 微电网运行与控制技术
（2）对等控制策略。即基于电力电子的“即 插即用（Plug and Plug）”和“对等（Point to Point）”的控制。系统中各个分布式电源 是“平等”的关系，不存在从属关系。根据微 电网的控制目标，灵活的设定下垂系数，调节 受控微电源，保证整个微电网的电压稳定、频 率稳定以及电能的供需平衡，具有简单可靠的 优点。但是对等控制策略只考虑了一次调频， 而忽略了传统电网的二次调频问题，即没有考 虑微电网系统电压和频率的恢复问题，因此， 在微电网受到大扰动时，很难保证系统的频率 质量，不能保证负荷的正常运行。另外，此方 法是针对有电力电子技术的微电源的控制，没 有考虑传统发电机如微型燃气轮机与微电网之 间的协调控制。
（4）基于多代理技术的控制。该方法将传统 电网的多代理技术应用到微电网控制系统。该 控制策略综合了多种控制方式，能够随时插入 某种控制，实现了微电网的经济优化调度，保 证了微电网系统安全稳定运行。多代理技术具 有很好的自愈能力，响应能力强等特点可很好 的满足微电网的分散控制的需要。但目前多代 理技术在微电网中的应用还处于起步阶段，还 只是集中对微电网的系统频率、电压等进行控 制的层面，因此要使多代理技术在微电网的控 制中发挥更大的作用，还需要大量的研究工作。
如图4.4所示Droop控制有功-频率（P-f）和 无功-电压（Q-U）呈线性关系，当微电源输 出有功、无功增加时，运行点由A点移动到 B点，达到一个新的稳定运行状态，该控制
方法不需要各微源之间通信联系就可以实
施控制，所以一般采取对微电源接口逆变 器控制。
图4.4 频率、电压下垂特性
4.2 微电网的逆变器控制
4.2.2 微电网中逆变器的控制方法
微电源的控制是微电网控制的基础，而微 电网中大多数微电源通过三相电压型逆变 器（VSI）接入系统，所以对微电源的控制 就是对逆变器的控制。如图4.5，微电源逆 变器控制系统拓扑结构可分为内环控制器 和外环控制器，内环控制器动态响应快， 可以用来提高逆变器输出的电能质量，外 环控制器的动态响应速度较慢，用以体现 不同的控制目的，并产生内环所需的控制 信号。
微电网关键控制技术分析
微电网关键控制技术分析摘要：微电网是由分布式电源、储能系统、能量转换装置、监控和保护装置、负荷等汇集而成的小型发、输、配、用电系统,是一个具备自我控制和自我能量管理的独立系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。
从微观看,微电网可以看作小型的电力系统；从宏观看,微电网可以认为是配电系统中的一个“虚拟”的电源或负荷。
某些情况下,微电网在满足用户电能需求的同时,还能满足用户热能的需求,此时的微电网实际上是一个能源网。
本文针对微电网关键控制技术进行了分析。
关键字：微电网；能量管理系统；运行控制；控制策略一、微电网概述1.1微电网的定义微电网又可称为微网，是近年来推出的一种新型网络结构，主要是由负荷、微电源、储能控制装置以及系统等共同组合而成的规模相对较小的分散独立系统。
微电网是一个能够实现自我保护、控制和管理的自治管理系统，不仅能够与外部电网联合运行，同时也能够独立运行。
微电网是一种与传统大电网相对的电网概念，主要是由多个分式电源及其相关负载，根据一定的拓扑结构共同组成的网络，并可借助静态开关与常规电网相互关联。
1.2微电网的组成微电网的组成主要包括：（1）储能装置；（2）微源或者微电源，可通过燃料电池、风电、生物质发电等分布式电源；（3）对单元以及调度体系进行监控；（4）离并网开关，对主网以及微电网进行分合；（5）负荷，包括能够进行中断的负荷以及不可进行中断的负荷。
二、微电网综合监控系统根据结构的差异可将微电网的监控系统划分为分布式和集中式两大类型。
其中分布式综合监控系统主要是借助多代理的模式，借助本地控制器来实现对相关设备的独立管理和决策。
而其约束条件、目标函数与集中式监控系统本身基本上无较大差异，但通常需要根据不同的元件特点构建起相应的代理模型，经过代理之间的协调以及通信协议来促使目标不断优化。
通过对这种监控系统模式的合理运用，可最大程度上实现对微电网中分布式电源智能化以及“即插即用”目标，可以说这是微电网综合监控系统一项非常重要的技术发展和理论研究方向。
智能微电网控制技术研究
智能微电网控制技术研究
智能微电网控制技术是一种利用现代信息与通信技术、先进的控制算法等手段，实现多种形式的能量协调与调度、高效能量利用与管理的技术。
它将分散的能源系统和负载终端有机的结合在一起，形成一个灵活、高效的能源管理系统，是实现智能、安全、可靠、可持续能源衔接和互补的核心技术之一。
微电网内部的能量流管理是控制策略的核心，研究如何实现微电网内部各种能源利用的协调与优化，以实现微电网的可靠运行，是智能微电网控制技术发展的必要措施。
二、微电网参数优化
微电网内部的各项参数如果能够得到优化，可以改善微电网的性能，提高微电网的能量利用效率和经济性。
因此微电网控制技术研究中，微电网参数优化是非常重要的一个方面。
智能微电网控制算法是智能微电网控制技术研究的另一重要方面。
智能微电网控制算法包括多种类型，如能量管理算法、优化调度算法、预测控制算法等。
这些算法的研究将有助于改善微电网的动态特性，优化微电网的能量协调与调度策略，提高微电网的可靠性和经济性。
四、微电网模型研究
为了研究微电网控制技术，需要建立微电网的数学模型。
微电网模型的研究是智能微电网控制技术研究的基础，只有建立准确的微电网模型，才能够进行微电网控制策略的优化和微电网控制算法的研究。
微电网控制
一、微电网可以解决的问题(1)增强源网荷储灵活性(小时间尺度，分钟-小时)(2)增强源荷昼夜匹配性(中时间尺度，天)(3)提高异常天气供电韧性(大时间尺度，周)(4)提高定制化供电可靠性(更大时间尺度，年)二、平台的特点(1)方便➢基于HTML5页面开发➢浏览器访问➢多客户端访问➢手机APP访问➢语音播报➢报警订阅➢矢量图➢分类分级报警➢报警联动工单➢多种报警方式➢集团化管理(2)灵活➢跨平台部署(Windows、Linux及国产操作系统标题栏定义、首页定义、图形配置、远程维护菜单管理，个性化定制➢失电报警➢数据加密(硬件或软件加密)➢用户密码管理➢遥控密码管理➢完整的操作记录(4)可靠➢断点续传➢数据压缩➢失电报警(5)高效➢看板管理➢秒级刷新(6)全面➢功能全面，覆盖企业内部用电管理全过程➢协议全面➢设备全生命周期➢菜单权限、功能权限、数据权限，全面的权限管理➢多语言➢多主题➢联动控制➢视频联动➢电气综合管理、集中监控、统一运维(1)功能01 储能监控➢实时监测：PCS和电池的运行状态，包括运行模式、功率控制模式，功率、电压、电流、频率等预定值信息、储能电池充放电电压、电流、SOC、温度、压力、流量。
➢故障告警：储能电池充放电状态、交/直流过压/欠压、交/直流过流、频率过/欠告警、过温、过载、漏电保护等。
➢远程控制：PCS启动、停止、功率设定、装置运行参数设定。
(2)功能02 电瓶车及电动汽车充电管理➢电瓶车充电解决方案✧电瓶车充电桩支持多路插座输出，满足多车同时充电，实现集中充电管理，减少私拉乱接。
✧通过满电自停、过载保护、短路保护等功能减少电气火灾发生风险和人生安全事故，异常状态远程报警。
✧支持投币、刷卡、微信/支付宝扫码等多种支付手段。
➢电动汽车充电解决方案✧提供交/直流充电桩，满足不同充电功率的要求，产品取得国网一纸证明。
✧支持预约充电，实现定时、定量、定金额充电，可设置全时段单价和分时段单价设置。
微电网运行与控1
21
2008年的那一场雪
12/5/2014 22
1.2 为什么要提出微电网？
集中式电网不足
能源短缺和环境污染
提供电网接纳分布式发电能力
12/5/2014
23
1.2 为什么要提出微电网？
能源短缺和环境污染
石油：资源的储量为10195亿桶，可供开采43年，高成本油田可供人类开采240年； 天然气：埋藏量为144万亿立方米，可开采63年，高成本气田可供开采452年； 煤炭：埋藏量10316亿吨，可开采231年； ------------------------------------ 华丽的分割符-------------------------------------------------核燃料：铀已探明储量436万吨，可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年，利用 钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年)；利用热核反应，海水中的锂能源可开采 年限为1600万年(DT反应)，而利用重水的DD反应，则开采年限为60亿年，将成为 人类取之不尽、用之不竭的新型能源。 水能：可再生能,可开采3.8亿千瓦，已开发0.72亿千瓦. 风能：可再生能,是目前世界上增长最快的能源，年增长率达27%,2.5亿千瓦. 太阳能：可再生能,620大卡/平方厘米· 年，平均年日照2000小时。
12/5/2014 41
三、微电网现状
（2）微电网分类
1、按接入电压等级
低压微电网（接入电压等级380V） 高压微电网（接入电压等级10KV）
2、按功能需求
单一微电网； 多种类设备微电网； 公用微电网：
凡是满足一定技术条件的分布式发电和微电网都可以接入，它根据用户对可靠性的 要求进行负荷分级，紧急情况下首先保证高优先级负荷的供电
微电网运行-有功功率与无功功率控制
微电网运行的未来展望
更高比例的可再生能源接入
随着可再生能源技术的发展，未来微电网中可再生能源的 接入比例将进一步提高，如何实现高比例可再生能源的稳 定运行将是重要研究方向。
智能化和自动化技术的应用
随着智能化和自动化技术的发展，未来微电网的运行将更 加智能化和自动化，实现对分布式电源的实时监测和智能 调度。
多微电网互联与协同控制
未来微电网将实现多微电网互联与协同控制，通过信息交 互和智能调度，提高整个区域微电网的运行效率和稳定性。
THANKS
谢谢
微电网运行-有功功率与无功功 率控制
目录
CONTENTS
• 微电网概述 • 有功功率控制 • 无功功率控制 • 微电网中的有功与无功功率协同控制 • 微电网运行中的挑战与展望
01
CHAPTER
微电网概述
微电网的定义与特点
定义
微电网是一种小型的电力系统，由分 布式电源、储能系统、负荷以及监控 系统组成，能够独立运行或者并网运 行。
04
CHAPTER
微电网中的有功与无功功率 协同控制
有功与无功功率协同控制的意义
保障微电网稳定运行
有功和无功功率的协同控制有助于维持微电网的电压稳定，降低 功率波动，提高供电可靠性。
提高能源利用效率
通过优化有功和无功功率的分配，可以降低能源损耗，提高能源利 用效率，实现节能减排。
促进可再生能源的接入
微电网运行中的解决方案
采用先进的控制策
略
通过采用先进的控制策略，如基 于人工智能、机器学习的控制算 法，实现对微电网中分布式电源 的优化调度，提高功率平衡能力。
引入储能系统
通过引入储能系统，如电池储能、 超级电容储能等，实现对微电网 中功率的有效调节，提高微电网 的稳定性。
微电网的协调控制
负载代理
其流程图为：
交直流混合微电网的控制
• 混合微电网 的直流母线侧 包含光伏阵列 蓄电池等微电 源，交流母线 侧包含风力发 电机与柴油发 电机等微电源 AC/DC变流器 作为交直流母 线之间的连接 桥梁实现双母 线间的交互
交直流混合微电网的控制
• 交直流混 合微网的控 制，主要是 对AC/DC双 向变流器的 控制。
风电与直流微网接口变换器的控制
• 其下垂控制框图如下：
直流微网的协调控制
• • • • 下垂特性控制 电压水平信号法 直流母线信号法 多代理系统控制
多代பைடு நூலகம்系统控制
• 多代理系统是将大的复杂系统分解成较小 的可彼此通信及协调的子系统，每个子系 统都具有自主性，即具有自己的决策能力 和执行能力，这很好的适应了微网控制中 的各种要求。 • 在微电网中应用多代理控制，通常将代理 网络划分为三层:微源代理、微网代理和大 电网代理。这样可使多代理系统对微网的 控制更加分工明确并且灵活有效。
为多微网系统创建一个CAMC Agent，这个Agent 负责在中压网络层面上对多微网系统进行能量 协调以及与上层的DMS交互。 DMS：配电管理系统
属于分层控制的最上层，为配网层创建DMS Agent，该Agent主要负责对配网中的所有CAMC Agent进行协调。
微电网的控制微电网的控制多微电网的控制直流微网的协调控制多代理系统控制下垂特性控制下垂特性控制是对系统每个供电电源都进行下垂特性控制可以在电源电压最小限度偏离参考电压的情况下实现电源按比例分配给负载直流微网的协调控制多代理系统控制电压水平信号法电压水平信号法背离了电压下垂法以最小的电压偏差实现功率分配的根本目标相反他通过引入有意义的电压偏差来实现电源按优先顺序被调状态1状态2状态3状态4负载母线电压直流微网的协调控制多代理系统控制直流母线信号法状态1状态2状态3状态4负载母线电压直流母线信号法将下垂控制法和电压水平信号法相结合克服了两者的缺点直流母线信号法这是一个采用直流母线信号法控制直流微电网vi静态特性曲线直流母线信号法系统的工作状态如下表
微型电网控制技术的研究
微型电网控制技术的研究一、概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展，微型电网作为分布式能源系统的重要组成部分，正逐渐受到越来越多的关注。
微型电网是指在一个局部区域内，通过集成多种分布式能源资源（如太阳能、风能、生物质能等）和储能设备（如蓄电池、超级电容等），形成的小规模、自平衡的电力系统。
它能够实现自给自足的电力供应，并在大电网故障时提供紧急电力支持，提高电力系统的可靠性和韧性。
微型电网控制技术是实现微型电网高效、稳定运行的关键。
它涉及到电源管理、能量调度、负荷预测、优化运行等多个方面，旨在通过先进的控制策略和方法，实现对微型电网内部各种资源的优化配置和协同运行。
微型电网控制技术还需要考虑与大电网的互联互通，实现能量的双向流动和协同调度，以充分发挥分布式能源的优势。
随着物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的快速发展，微型电网控制技术也迎来了新的发展机遇。
通过引入智能化、自动化的控制手段，可以实现对微型电网的实时监控、故障诊断和预测维护，提高电力系统的安全性和运行效率。
微型电网控制技术还可以结合需求侧管理，通过优化用户的用电行为，实现能源的节约和减排，推动绿色、低碳的能源消费模式。
微型电网控制技术的研究具有重要的理论和实践意义。
它不仅有助于推动分布式能源的发展和应用，提高电力系统的可靠性和韧性，还可以为构建清洁、低碳、高效的能源体系提供有力支撑。
本文将对微型电网控制技术进行深入探讨，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和借鉴。
1. 微型电网的定义与特点作为一种新兴的分布式能源系统，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。
它能够实现自我控制、保护和管理，既可以与外部电网并网运行，也可以孤岛运行。
微型电网的核心理念在于实现能源的本地化管理，通过优化调度和能量管理，提高能源利用效率，降低对外部电网的依赖。
微型电网具有高度的灵活性和可扩展性。
微电网控制简介
微电网的控制策略
微网的控制技术是微网运行中的一个关键部分。成熟的控制技术 可以提高微网的运行灵活性和提供高质量的电能。由于微网内机控制方法将不再适用。同时，微网内部的电源多通过电力电 子装置连接到微网系统中，这对微网内部针对电力电子装置例如逆变 器的控制也提出了更精确的要求。因此，所有微网的特性都要求设计 出针对微网自身的控制策略。
负荷频率二次控制理论
当微电网运行在孤岛运行时，微电 网内负荷不平衡，储存单元就类似于同步 发电机采用二次调节恢复电压和频率，二 次控制主要指P/f下垂特性的移动实现控 制。可采用如下两个方法：本地二次控制 通过每一个可控微电源的控制器来实现， 有MGCC主导的集中二次控制。两种情况的 原动机的无功功率目标值都由频率偏差来 确定。
常用微电网的控制策略
01 主从控制
02 对等控制
03 04 负荷频率二次控制
联络线控制
主从控制
主从站控制方式是指在微电网由于强制或计划与大电网脱离运行，工作在孤 岛状态时，一个微电源以主站的方式运行在VSI模式提供参考电压和频率，其他 微电源以从站的方式运行在PQ模式提供恒定出力。该控制方式简单、易实行，并 且对孤网运行时保证供电质量有较强的优势。但该方法也有较多的局限性： （1） 其要求选择一个电源作为主站,来负责孤网时的电压频率的稳定问题。 该 主站的选择有较大的限制性：其一，其必须具备较快的出力调节能力；其二， 其必须具备足够大的出力。 （2） 该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用，但其不能实现使微 电网运行在诸如电能质量、经济性、稳定性等多目标最优的状态，这与广义上的 协调控制是不符合的
（2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主 网故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微 电网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网 分离。当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
微电网系统的智能控制技术研究
微电网系统的智能控制技术研究随着不断发展和进步，传统的电力体系在满足需求的同时，也面临着一系列的问题和挑战，比如能源消耗、污染排放、安全问题等等。
为了应对这些问题，出现了新型的能源技术，其中微电网系统是一种比较典型和重要的形式。
然而，微电网系统作为一种相对新兴的技术，还存在一些各种问题和挑战，在此背景下，智能控制技术显得尤为重要。
一、微电网系统简介微电网系统是以可再生能源和其他能源利用技术为主要手段，通过多种形式的组合和集成，在家庭、企业、机构等范围内，构成一种具有高度可靠性、独立稳定性、高效节能，以及对环境友好的独立能源系统。
简单来说，微电网系统是一种可以离网运行，自给自足的智能集成能源系统。
二、微电网系统的智能控制技术微电网系统的智能控制技术主要是为了解决系统受太阳照射和风速等自然因素影响下，供电波动、能量管理等问题所做。
智能控制技术通过集成智能化算法和控制策略，使得微电网系统能够更加高效、安全运行。
1. 智能算法智能算法是利用计算机科学、人工智能等方法对微电网系统中各类数据进行处理、分析、预测和规律提取的算法。
智能算法具有识别、推理、学习、优化等功能，对于微电网系统的运行和建设具有非常重要的指导和提升作用。
比如，运用数据挖掘技术和聚类分析等方法，可以对微电网系统中的各类能源数据加以整合，提高能量利用效率和减少出现不必要的能量浪费。
2. 控制策略控制策略是指在微电网系统中，按照一定的规则、方法、命令对不同设备、分布式发电单元等进行控制、分配等操作的方式。
控制策略的制定是建立在对全局微电网系统进行全面认识和了解的基础上，它能够从整体和局部二个层面对系统进行控制，保持系统高效、稳定运行，提高微电网系统的安全性和可靠性。
三、智能控制技术在微电网发展中的应用前景随着技术的不断升级和推广，微电网系统的应用前景越来越广泛。
它不仅能够大大提高能源利用效率和改善环境，也可扩大电网的覆盖面积和应对异常情况。
而智能控制技术在这个领域也具有不可替代的作用。
智能微电网控制技术研究
智能微电网控制技术研究智能微电网控制技术是一种基于新能源技术和智能控制技术的微电网运行管理技术。
随着新能源技术的发展和应用，传统的中央化电网面临着发电方式单一、能源利用不够灵活、供电可靠性不高等问题，而智能微电网控制技术能够有效地解决这些问题，并提供更加绿色、清洁和可靠的能源供应方式。
智能微电网控制技术主要包括智能电压和频率控制、分布式能源管理系统和智能能量交换系统三个方面。
智能电压和频率控制是智能微电网控制技术的核心。
电压和频率是微电网运行中最关键的参数，它们直接影响到微电网的供电质量和可靠性。
智能电压和频率控制技术通过智能感知、预测和控制等手段，实现对电压和频率的精确控制和调节，保持微电网的稳定运行。
分布式能源管理系统是智能微电网控制的重要组成部分。
分布式能源管理系统能够实时监测和调控微电网中各种能源（如太阳能、风能、蓄电池等）的生产、储存和消耗情况，通过智能控制算法，实现能源的最优分配和利用，提高能源利用效率和微电网的供电可靠性。
智能能量交换系统是智能微电网控制技术的关键环节。
智能能量交换系统通过智能调度和控制算法，实现微电网与中央化电网之间的能量交互和平衡。
当微电网发电不足时，可以从中央化电网获取能量；当微电网发电超过需求时，多余能量可以卖给中央化电网。
通过智能能量交换系统的有效运行，可以增加微电网的供电灵活性和可靠性。
智能微电网控制技术是一项具有重要意义的技术研究。
它能够有效解决传统电网存在的问题，提供清洁、可靠的能源供应方式，推动新能源技术的发展和应用。
未来，随着智能微电网控制技术的不断创新和完善，相信会有更多的应用场景和商业模式出现，为能源领域的可持续发展做出更大的贡献。
光伏系统中的微电网控制与优化
光伏系统中的微电网控制与优化第一章光伏系统概述光伏系统是利用太阳能光辐射生成电能的一种可再生能源系统。
随着社会对能源需求的增加和环境保护意识的提高，光伏系统在能源领域的应用越来越广泛。
光伏系统的一个重要应用是为微电网供电，微电网是指几个相互连接的电力资源和负载组成的电网系统，具有独立运行和互联互通的能力。
第二章微电网控制系统微电网控制系统是微电网的核心组成部分，用于协调和管理各个元件之间的能量流动。
微电网控制系统包括智能电网监测系统、能量管理系统和电力电子装置。
2.1 智能电网监测系统智能电网监测系统用于监测微电网的电压、电流、功率等关键参数，并实现对微电网的实时监控。
通过智能电网监测系统，运维人员可以及时了解微电网的运行状态，发现问题并采取相应措施。
2.2 能量管理系统能量管理系统是微电网控制的核心，其主要功能是实现对能源的调度和分配。
能量管理系统可以根据负荷需求和光伏发电量实时调整微电网的运行模式，并确保能源的合理利用，提高能源利用效率。
2.3 电力电子装置电力电子装置是微电网控制系统中的关键设备，用于将光伏发电的直流电转换为可供负载使用的交流电。
此外，电力电子装置还能够实现对微电网电压和频率的稳定控制，确保微电网的正常运行。
第三章微电网控制与优化技术微电网控制与优化技术是提高微电网运行效率和可靠性的重要手段，主要包括微网电压和频率稳定控制、光伏发电预测和能量调度优化等。
3.1 微网电压和频率稳定控制由于微电网中存在不规则的负载变化和光伏发电的波动性，微网电压和频率的稳定控制是微电网系统运行的关键。
通过合理设计控制算法和电力电子装置的协同工作，可以有效控制微电网的电压和频率。
3.2 光伏发电预测光伏发电的波动性给微网的运行带来了一定困扰。
为了提高微电网的运行效率，可以利用天气预测和光伏发电功率的历史数据，建立光伏发电预测模型，准确预测光伏发电的功率，从而进行合理的能量调度。
3.3 能量调度优化能量调度优化是实现微电网能源高效利用的关键。
微电网控制研究综述
微电网控制研究综述随着智能电网的普及和应用，电力体系是否稳当和安全也引起人们深思，这时微电网技术应运而生，有效的完善了大电网体系。
本文基于对微电网的综合讲解，细致的解释了微电网的运行控制、提出了三种对微电网的控制方式、剖析了在孤网运行与联网运行两种情况下的控制方式，且指出了研究微电网时可能出现的疑惑和问题，更大胆展望了微电网研究的未来发展方向。
标签：微电网；联网运行；孤网运行；微网控制1 微网的定义和组成元素微网是一种小型分散化、模块式的供能网络，依靠分布式发电技术，主要运用于一些小型电站和一些分散型资源，由能源梯级利用技术与结合终端用户电能质量管理组成。
同时它也是组成智能电网的关键部分，不仅可以使负荷与内部电源协调运作，而且主电网还能对其调整控制，使之完美接入或实现自主工作，从而达到客户要求的电能质量、安全性以及可靠性[1]。
概括的讲，微网是一种结合了分布式电源、可控负荷和储能系统等的分布式发电系统。
它的分布式电源包含：光伏、小规模风电、水电、生物质、CHP等，电能储蓄指飞轮、储能电池、压缩空气及超级电容器等，热能储蓄还能改变负荷曲线等。
在实际的应用中，微网负责的是配电网的中低压测，因为它有操作简单、容易接入等优点，但是它也有很多不足，比如说：偶尔扰乱周围用户、内部问题停止工作、难以综合完善能源等，这不仅加深了电网的协调难度，也限制了微电网前进的脚步。
它有两类运行模式，分别是孤网运行与联网运行，而后者又包含独立和并网这两情况。
如果是并网的运行模式，那么大部分是和低、中压配电网一起工作，相互依存，完成能量的相互转化。
万一外部电网出现问题，立即能变成单独工作状态，实现对微电网的继续供电，完成两种工作模式的完美转变[2]。
在偏遠地区或者海岛等地区，我们可以使用独立型微电网，这种微电网不与常规电网对接，而是凭它自己的分布式能源来提供给微电网它需要的负荷量。
如果网内还有可再生分布式能源时，大部分都要用到配置储能体系来维护负荷和电源的功率平衡，这样也能让再生能源的作用得到充分发挥。
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2020/3/31
联络线控制理论
联络线指主网和微电网之间的链接馈线（PCC）,联络线控制器负 责管理连接馈线的潮流和电压，协调微电网中个分布电源的出力，如 微电源、储能设备和可控负荷。从连接点来看微电网是一个可分离的 整体，即微电网是电网的好市民。联络线控制方法调节微电网内部的 潮流并与大电网进行功率交换，也能对PCC点提供电压支持，还能够 对主网与微电网交换的有功和无功功率进行控制，并允许微电网的孤 岛运行，更重要的是可用来补偿某些新能源，如风能和太阳能发电的
2020/3/31
微电网具有控制、协调、管理等功能，并由以下系统来实现。 （1）微电源控制器微电网主要靠微电源控制器来调节馈线潮流、母线电压级与主网
的解、并网运行。由于微电源的即拔即插功能，控制主要依赖于就地信号，且响应是 毫秒级的。
（2）保护协调器饱和协调器既适用于主网的故障，也适用于微电网的故障。当主网 故障时，保护协调器要将微电网中重要的负荷尽快地与主网隔离。其某些情况下微电 网中 重要负荷允许电压短时暂降，在采取一定的补偿措施后可使微电网不与主网分离。 当故障发生在微电网内，该保护应该在尽可能小的范围内将故障段隔离。
2020/3/31
负荷频率二次控制理论
当微电网运行在孤岛运行时，微电网 内负荷不平衡，储存单元就类似于同步发 电机采用二次调节恢复电压和频率，二次 控制主要指P/f下垂特性的移动实现控制。 可采用如下两个方法：本地二次控制通过 每一个可控微电源的控制器来实现，有 MGCC主导的集中二次控制。两种情况的 原动机的无功功率目标值都由频率偏差来 确定。
主要内容
•微电网提出的背景与意义 •微电网的定义与特点 •微电网的运行和控制 •微电网的控制策略 •微电网的控制方式
2020/3/31
微电网提出的背景和意义
集中式发电
优势 •实现大规模，远距离的电能传输 •资源优化配置和电能的统一调度 •利于电力市场的开放
弊端 •成本高，运行难度大 •不能灵活的跟踪负载的变化 •对于偏远地区的负荷不能理想供电 •难以满足供电可靠性、安全性、多样性需求 •不能满足节能和环保的要求
2020/3/31
对等控制
对等控制侧率，是基于电力电子技术中的“即插即用”和“对等”的控制思想，根据外 特性下降法，分别将频率和有功功率、电压和无功功率关联起来，通过相关的控制算法， 模拟传统电中的有功-频率曲线和无功-电压去向，事项电压和频率的自动调节，无需借助于 通信。
采用对等控制策略是，所有的DG地位“平等”，以预先设定的控制模式参与有功和无功 的调节吗，以位置系统电压和频率的稳定。当有DG因故障退出运行时，不会影响其他正常 运行的DG；当负荷增加是，可以直接加入新的采用下垂控制方法的发电机组，控制方式和 保护措施无需变化，这就是“即插即用”思想。
脱离运行，此时由自身的微电源和储能元件协调控制提供一段时间 电能以满足微电网内部需求和稳定。 微电网控制的主要目标 • 调节微电网内的功率潮流，实现功率解耦控制 • 调节微电源出口电压，保证局部电压稳定 • 孤岛模式下，提供电压频率参考，实现微电源快速响应和功率负担 • 平滑自主实现与主网分离、并联或者二者过度
（3）能量管理器能量管理器按电压和功率的预先整定值对系统进行调度，相应时间
。 为分钟级
2020/3/31
常用微电网的控制策略
01 主从控制
02 对等控制
03 04 负荷频率二次控制
联络线控制
2020/3/31
主从控制
主从站控制方式是指在微电网由于强制或计划与大电网脱离运行，工作在孤岛 状态时，一个微电源以主站的方式运行在VSI模式提供参考电压和频率，其他微 电源以从站的方式运行在PQ模式提供恒定出力。该控制方式简单、易实行，并且 对孤网运行时保证供电质量有较强的优势。但该方法也有较多的局限性： （1） 其要求选择一个电源作为主站,来负责孤网时的电压频率的稳定问题。 该主 站的选择有较大的限制性：其一，其必须具备较快的出力调节能力；其二， 其必 须具备足够大的出力。 （2） 该方法对保证孤网运行下的电能质量具有一定的作用，但其不能实现使微 电网运行在诸如电能质量、经济性、稳定性等多目标最优的状态，这与广义上的 协调控制是不符合的
。 间歇性
2020/3/31
微电网的控制方法
所有的控制方法都应当满足下列要求： 1、新的微电源的接入不对大系统造成威胁 2、能够自主的选择系统运行点 3、平滑与大电网联网或解耦 4、对有功、无功可以根据动态的要求进行独立的结构控制。
2020/3/31
微电网提出的背景和意义
分布式发电 优势
•满足负荷增长需求、提供可靠性高、经济学好、多样性供电 •污染少、能源综合利用率高、安装地点灵活 •与大电网互为备用
缺点 •单机接入成本高、控制困难 •分布式电源的不可控性、电网出现故障时，限制隔离来处置
2020/3/31
微电网定义与特点
微电网（Micro-Grid）也译为 微网，是一种新型网络结构， 是一组微电源、负荷、储能系 统和控制装置构成的系统单元 。微电网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。微电网是 相对传统大电网的一个概念， 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，并通过静态开关关联 至常规电网。 开发和延伸微电 网能够充分促进分布式电源与 可再生能源的大规模接入，实 现对负荷多种能源形式的高可 靠供给，是实现主动式配电网 的一种有效方式，是传统电网 向智能电网过渡。
微电网的特点： 并网针对公共连接点 以非集中的方式协调分布式电源，减轻
电网负担 提高大电网的黑启动速度
2020/3/31
微电网的运行和控制
微电网的由两种典型的运行模式--并网模式和孤岛模式 并网模式的定义：微电网运行正常状态时，微电网与常规电网联网
运行时向电网提供多余的电能或由电网补足自身发电的不足。 孤岛模式的定义：微电网运行在非正常状态时，微电网与常规电网