基于孤岛运行特性的微电网可靠性分析
微电网孤岛运行模式下的协调控制策略
微电网孤岛运行模式下的协调控制策略一、概述随着分布式发电技术的不断发展，微电网作为一种新型电力系统结构，以其灵活的运行方式和较高的能源利用效率，逐渐成为解决能源问题的有效途径。
微电网孤岛运行模式是指在主电网故障或需要独立运行时，微电网能够脱离主电网并维持自身稳定运行的状态。
孤岛运行模式下的微电网面临着电源输出功率波动、负荷需求变化以及多源协调控制等诸多挑战。
研究微电网孤岛运行模式下的协调控制策略具有重要的理论价值和实践意义。
在孤岛运行模式下，微电网需要依靠内部的分布式电源和储能系统来满足负荷需求，并实现功率平衡。
分布式电源如风力发电、光伏发电等具有间歇性和随机性，导致输出功率不稳定；负荷需求也会随着时间和场景的变化而波动。
这些不确定性因素给微电网的稳定运行带来了极大的挑战。
为了应对这些挑战，需要设计一种有效的协调控制策略，以实现微电网孤岛运行模式下的稳定运行和优化管理。
该策略需要综合考虑分布式电源的出力特性、储能系统的充放电策略以及负荷需求的变化规律，通过合理的控制算法和优化方法，实现微电网内部的功率平衡、电压稳定和频率稳定，同时提高能源利用效率和经济性。
本文将围绕微电网孤岛运行模式下的协调控制策略展开研究，首先分析微电网的基本结构和孤岛运行的特点，然后探讨协调控制策略的设计原则和关键技术，最后通过仿真实验验证策略的有效性和优越性。
1. 微电网的基本概念与特点作为现代电力系统的一个重要组成部分，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等构成的小型发配电系统。
它既可以与外部电网并网运行，也可以在孤岛模式下独立运行，实现自我控制、自我保护和能量管理，形成一个高度自治的电力网络。
微电网具备几个显著的特点。
它具备微型化的特征，电压等级低，系统规模小，通常服务于特定区域或用户群体。
这种小规模的发配电系统使得微电网更加灵活和易于部署。
微电网的电源多样，以可再生能源为主，如太阳能、风能等分布式电源，同时也可包括传统的小型发电机组和储能装置。
孤岛运行模式下的低压微电网控制策略
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]。
微电网储能技术研究综述
微电网储能技术研究综述一、本文概述1、微电网的定义与特点微电网（Microgrid）是一种集合了分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护设备的小型发配电系统，它可以实现自我控制、保护和管理的自治系统。
微电网既可以与外部电网并网运行，也可以在孤岛模式下独立运行，这主要取决于系统的运行策略和实际的电网条件。
微电网的出现，不仅提高了电力系统的供电可靠性和灵活性，还促进了可再生能源的大规模接入和高效利用。
（1）自治性：微电网可以作为一个独立的系统运行，实现电能的自给自足。
在孤岛模式下，微电网可以通过内部的分布式电源和储能装置满足负荷的需求，确保电力系统的稳定运行。
（2）灵活性：微电网可以灵活地接入不同类型的分布式电源，包括风能、太阳能、生物质能等可再生能源，也可以接入柴油发电机、燃气轮机等传统能源。
这种灵活性使得微电网可以根据实际需求和环境条件调整电源结构，实现最优的能源利用。
（3）可靠性：微电网内部通常配备了先进的监控和保护设备，可以实时监测系统的运行状态，预防和处理各种故障。
在外部电网出现故障时，微电网可以迅速切换到孤岛模式，确保关键负荷的供电不中断。
（4）经济性：微电网可以实现能源的梯级利用和优化配置，提高能源利用效率。
微电网还可以降低用户的电费支出，提高电力系统的经济效益。
随着能源结构的转型和电力系统的智能化发展，微电网将成为未来电力系统的重要组成部分。
深入研究微电网储能技术，对于推动微电网的发展和应用具有重要意义。
2、储能技术在微电网中的重要性在微电网系统中，储能技术的重要性不容忽视。
储能系统如同微电网的“心脏”，对于稳定电力供应、调节能量波动、优化资源配置等方面发挥着至关重要的作用。
储能技术能够平滑微电网中的功率波动。
由于微电网中的分布式电源（如风力发电、光伏发电等）受到自然条件的限制，其输出功率具有不稳定性。
储能系统可以通过吸收和释放能量，有效地平抑这种波动，保证微电网的稳定运行。
高电压与绝缘技术论文微电网并网与孤岛运行模式切换的研究描述
第1章前言第1章前言1.1选题的背景及研究的目的和意义由于煤、石油和天然气等一次能源的日益枯竭，以及人们对能源的依赖程度日益增大，能源问题越来越制约着我国电力系统的发展。
而燃煤为主的火力发电造成大气环境污染、化石燃料大量排放造成的温室效应导致气候变暖等问题已经成为了全球性的难题。
因此如何保证电力能够安全与稳定的供应成为了亟待解决的问题。
电力生产在最初阶段的方式是集中发电、远距离输电、大电网之间相互联系，其过程存在三个特点：即电力生产的整体性、同时性与随机性。
整体性与同时性即发电、输电和供配电的过程是不可分割的并且同时进行的，其中任何一个环节出现问题，电力生产都将难以完成。
而电力生产的随机性则指负荷、设备异常情况以及电能质量等都在随时变化着，因此在电力生产中需要做到实时调度与安全监控，能够跟踪随机事件的动态情况，以确保电网的安全运行。
但是电力建设成本高，运行难度比较大，已经越来越难以满足当今社会对电力的可靠性和安全性的需求。
近几年来，我国多个地区出现罕见的用电高峰，期间的多次事故给国家和人民造成了重大的经济损失。
美欧地区也有很多国家发生过多次大面积停电事故，致使大电网的脆弱性日益暴漏出来。
现如今，一次能源日益枯竭，环境污染问题也日益严重，传统大电网的脆弱性日益暴漏，致使全球化电力市场改革进程加快，在此背景下有学者提出了分布式发电系统这个概念。
分布式发电被认为是减少环境污染、提高能源的利用效率、增强电能供应的可靠性以及可以满足社会发展对电力日益增长的需求等的一种有效的解决途径。
分布式电源经常分散布置在用户的周围，其发出功率为数千瓦到百兆瓦不等。
相比于传统的集中式供电，分布式电源的安装位置比较灵活，并且比较分散，能更好的利用当地的资源分布，更能适应电力的需求；并且分布式电网与大电网之间又可以相互备用，有效地提高了电能的利用率，供电可靠性明显增强；输电和变电的过程中又可以减轻故障对其造成的影响，可以有效的提高电能质量；能够避免各地区电网之间由于电压和频率波动而相互造成的影响，从而可以防止由于局部电力故障而造成电网大面积的停-1 -电事故，等等。
微电网计划性孤岛并网转离网案例
微电网计划性孤岛并网转离网案例近年来，随着能源需求的不断增加和能源性质的多样化，传统的中央化供电模式已经无法满足人们对能源的需求。
因此，微电网作为一种新的能源供应模式逐渐受到人们的关注和重视。
微电网是指由多个能源组成的小规模供电系统，可以独立运行或与主电网互联运行。
微电网具有灵活性强、可靠性高、能源利用率高等优势，已经被广泛应用于校区、工业园区、新能源示范项目等领域。
近年来，中国在微电网领域取得了一系列成果，例如中国科学院和华北电力大学合作建设的小企业独立微电网项目。
该项目位于青海省小镇，面积约5万平方米，总装机容量约为500千瓦，主要由太阳能光伏系统和风力发电系统组成。
该微电网具有计划性孤岛并网转离网能力，可以实现与主电网的互联运行，同时也可以在主电网停电或故障情况下独立供电。
在该项目中，微电网通过智能控制系统实时监测电网状态，并根据电池储能系统的电量和电网负载情况，决定是否切换至孤岛运行模式。
当主电网供电正常时，微电网与主电网进行并网运行，可以实现能源的双向流动。
当主电网停电或出现故障时，微电网会自动切换至孤岛运行模式，利用太阳能和风能进行供电，以维持电网的运行。
该项目在微电网与主电网的切换过程中，采用了分布式电源与蓄电池储能系统的协同运行策略。
分布式电源包括太阳能光伏系统和风力发电系统，可以优先满足电网的负荷需求。
同时，蓄电池储能系统可以储存多余的电能，以备不时之需。
在主电网停电或故障情况下，蓄电池储能系统可以通过智能控制系统将储存的电能输出，以满足电网的负荷需求。
该项目不仅实现了微电网的计划性孤岛并网转离网，还利用智能控制系统实现了对电网运行状态的实时监测和运行参数的调整。
智能控制系统可以根据电网的负荷需求和可利用能源的条件，决定微电网与主电网的切换时机和方式，以实现电网的持续供电。
该项目的成功实施在微电网领域树立了典范，展示了微电网的可行性和可靠性。
通过计划性孤岛并网转离网能力的实现，该项目为中国其他地区的微电网规划和建设提供了有益的借鉴和参考。
孤岛运行的微电网一次调频备用容量配置方法
孤岛运行的微电网一次调频备用容量配置方法雷小林;李世春;余梦诗【摘要】In traditional power grids, distributed generations such as wind turbines and photovoltaics are connected to the grid through power electronics, and do not participate in frequency regulation. However, due to the lack of large grid support and weak frequency stability of the microgrid running on isolated islands, it is especially vital to reserve the primary frequency regulation spare capacity for frequency modulation. Therefore, a method of primary frequency modulation reserve capacity configuration for microgrid considering isolated island operation is proposed. The method studies the relationship between the primary frequency regulation characteristics and the reserve capacity cost of the microgrid, and analyzes the reserve capacity cost function for diesel, DFIG, photovoltaic, energy storage and other micro-power supplies, and establishes the optimization of the micro-grid primary tuning reserve capacity with minimum cost. By using genetic algorithm to optimize the objective function, the load reduction percentage, storage reserve capacity, primary frequency backup total cost and reserve capacity of each micro power supply under different confidence levels are obtained. Finally, the effectiveness of the model and algorithm is verified by simulation.%在传统的电网中,风电机组、光伏等分布式电源均是通过电力电子器件接入电网中,不参与频率调节,而孤岛运行的微电网由于缺少大电网支撑,频率稳定性相对较弱,预留一次调频备用容量显得尤其重要,因此提出了一种考虑孤岛运行的微电网一次调频备用容量配置方法.该方法通过研究微电网一次调频特性与备用容量成本之间的关系,建立了柴油发电机、双馈风力发电机组、光伏、储能等微电源的备用容量成本函数,同时以微电网一次调频备用容量成本最小为优化目标的模糊随机机会规划模型,运用遗传算法对目标函数进行优化求解,得到了在不同置信度下的风电机组减载百分比、储能备用容量、一次调频备用总成本以及各微电源的备用容量大小.最后,通过仿真验证了该模型和算法的有效性.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2018(034)012【总页数】7页(P18-24)【关键词】微电网;备用容量;模糊随机机会约束;遗传算法【作者】雷小林;李世春;余梦诗【作者单位】三峡大学电气与新能源学院, 湖北宜昌 443002;湖北省微电网工程技术研究中心(三峡大学), 湖北宜昌 443002;三峡大学电气与新能源学院, 湖北宜昌 443002;湖北省微电网工程技术研究中心(三峡大学), 湖北宜昌 443002;国网京山市供电公司, 湖北荆门 431800【正文语种】中文【中图分类】TM730 引言由风电机组、光伏、柴油发电机组、微型燃气轮机组、储能等微电源组成微电网，既可以并网运行也可以孤网运行。
浅谈微电网的相关问题和技术
浅谈微电网的相关问题和技术作者：陈红来源：《中国科技纵横》2016年第01期【摘要】作为传统电网的延伸性产业，微电网展现出了巨大的发展潜力。
虽然目前微电网的发展刚刚起步，但是在一系列新技术的支撑下，其必将实现快速进步。
本文详细阐述了微电网的内涵、结构以及运作特点，仔细分析了微电网相关方面存在的弊端，如电压、频率等各种问题，探讨论述了微电网技术改进的一些控制措施，以期对微电网的发展起到较好的促进作用。
【关键词】微电网相关问题技术措施随着时代的发展，各行各业都在努力革新，而微电网作为传统电网行业的突出力量，其自身也需要得到提升。
在传统电网行业已渐渐不能负担社会的飞速发展的情况下，微电网的出现大大缓解电网行业的压力。
但由于微电网的特性，使其运作时存在一些弊端，导致微电网的发展严重受到影响。
故此，针对微电网的实际情况，采取具体措施，解决所遇到的问题，是尤为重要的。
1 微电网的特性1.1 微电网的内涵到目前为止，微电网还没有在全世界得到统一的定义，不同国家地区对于微电网都有着不同的见解。
在所有国家地区中，美国是全世界研究微电网最早的国家，这使得美国的微电网技术领先于全世界。
美国CERTS已论证说明，微电网的基本内涵概念就是集合各种大量不同的微电源以及多种各不相同的负荷。
在一个系统当中，微电源同时向负载体供应热力与电力需求，微电源基本大多数都是电力电子类型的，所以可提供各种灵活性，如此可保证运行使用的是一个集成系统的方式。
同时，这种灵活的控制使微电网可以成为大电力系统中的一个受控单元，从而结合实地解决掉电力负荷的安全性以及可靠性。
1.2 微电网的构造一般来说，微电网整体相关的结构示意图，如以下图1所示。
由图1可看得出，主要组成微电网的设备系统都有分布式电源、储能装置、控制系统、负荷和其他电力电子设备，为维持微电网能正常稳定运行，各部分设备必须互相协调合作。
分布式电源是由微型燃气轮机、风力发电机、燃料电池及太阳能电池等材料组成，它需要通过运用电力电子装置和大电网相连。
微电网并网与孤岛运行模式切换的研究
参考内容
随着能源结构和电力系统的发展，微电网作为一种新型的电力系统和能源形态， 逐渐得到了广泛的和应用。微电网主要由分布式电源、储能装置、负荷等组成， 通过先进的控制技术和调度策略，实现电力系统的稳定、经济、安全运行。本 次演示将围绕微电网变流器并网运行及并网和孤岛切换技术展开研究。
一、微电网变流器并网运行
一、微电网的结构与运行方式
微电网是由分布式电源、储能装置、负荷、电力电子装置等组成的微型电力系 统。它具有独立、自治、灵活的特点，可以满足区域内重要负荷的持续可靠供 电需求。微电网的结构和运行方式因不同国家和地区而异，但通常都包括并网 运行和孤岛运行两种模式。
并网运行模式下，微电网通过公共耦合点（PCC）与大电网进行电能交换，大 电网为微电网提供电压和频率支撑，微电网则根据需求向大电网输送电能。孤 岛运行模式下，微电网断开与大电网的连接，依靠自身的分布式电源和储能装 置提供电能，保障重要负荷的持续供电。
为了实现平滑切换，首先需要准确快速地检测到电网故障或电能质量不达标的 情况。常用的故障检测方法包括基于电气量的故障检测、基于信号的故障检测 和基于人工智能的故障检测等。通过实时监测电压、电流等电气量，以及分析 功率不平衡等信号特征，可以有效地检测到电网故障。同时，利用人工智能算 法可以对电能质量进行评估和预测，提前发现潜在的电能质量问题。
二、微电网平滑切换控制策略
平滑切换控制策略是实现微电网由并网运行模式到孤岛运行模式无缝切换的关 键。在平滑切换过程中，微电网需要快速、准确地检测到电网故障或电能质量 不达标的情况，并立即进行运行模式的转换。同时，为了确保转换过程中的稳 定性和连续性，还需要采取相应的控制措施。
1、故障检测与识别
（2）电源稳定性问题：在切换过程中，微电网的电源稳定性可能会受到影响。 为了解决电源稳定性问题，可以对微电网的电源进行控制和管理，以保证微电 网的稳定运行。
基于供电可靠性的微电网规划电能质量与供电可靠性关系分析
基于供电可靠性的微电网规划电能质量与供电可靠性关系分析摘要：微网作为一个整体接入主网，并与主网一起共同满足本地的负荷需求；同时，微网也可以在主网发生故障时，通过灵活的运行方式来保证本地重要负荷以及部分主网负荷的供电。
本文介绍了微电网的概念，并阐述了微电网电能质量与可靠性。
关键词：供电可靠性；微电网；电能质量微电网是智能电网的有机组成部分，它能有效提高用户的安全性和可靠性。
同时，微电网以其先进智能的技术体系和设备，极大地改善了用户和配电系统的供电可靠性，增强抵御自然灾害和应对突发故障的能力。
一、微电网概念微电网是指规模小及分散的电力系统。
微电网采用现代电力技术，将燃料电池、燃气轮机、光伏发电、风电及储能等设备组合在一起使用。
一般来讲，微电网可看作是电网的可控单元，能满足配电网络需求；对用户来讲，微电网能满足用户的特定需求，如降低馈线损耗、增加电网可靠性及保持电压稳定；还可利用余热提高能量使用效率及保障不断电等优势。
此外，微电网及大电网之间通过相关设备进行能量交换，从而保障供电可靠性。
二、微电网电能质量分析实现微电网的并网运行或孤岛运行及两种运行模式之间的转换需要具有良好的控制策略和管理技术，因此微电网逆变器的控制是实际运行中首先需要解决的技术问题。
相关研究表明，微电网控制系统未来的研究方向包括:①可控式、间歇式、常规模式及基于变流器模式的各种分布式电源系统的稳定运行与控制；②微电网运行在并网或孤岛模式下时，电压与频率的智能控制策略的研究；③微电网中分散控制和多个分散控制器之间的协调优化算法，需要每个分布式发电系统应能根据自己的局部相关信息对电压和频率进行独立控制，在确保微电网电能质量满足要求的同时，使各控制器的总体性能最优。
由微电网的控制框架可知微电网的控制分为局部DG控制和系统级的综合控制两部分。
各DG控制器主要负责根据上级调度指令调节逆变器接口电压和频率、快速合理分配负荷功率；系统级的综合控制主要负责协调各逆变电源之间的协调控制，包括自动电压和频率调整、维持系统稳定、实现模式平滑切换、黑启动等。
孤岛运行微电网的能量配置动态优化及能量管理系统研究
二、孤岛运行微电网的能量配置动态优化
3、储能系统：由于可再生能源具有间断性，储能系统在孤岛运行微电网中起 着重要的作用。我们需要根据电源配置和负荷需求，选择合适的储能系统，如电 池、飞轮等，并确定其容量和接入方式。
二、孤岛运行微电网的能量配置动态优化
4、系统经济性：在满足系统稳定和经济运行的前提下，我们需要考虑系统的 投资成本和运行维护费用。在选择电源和储能系统时，需要综合考虑其技术性能 和经济性。
2、微电网能量管理系统的研究 现状和发展趋势
2、微电网能量管理系统的研究现状和发展趋势
随着电力电子技术、自动化控制技术和信息通信技术的不断发展，微电网能 量管理系统在国内外的研究和应用也取得了长足的进展。目前，国内外的研究主 要集中在系统架构优化、控制策略研究、能源管理优化、经济运行分析等方面。 未来的发展趋势将主要集中在以下几个方面：
二、孤岛运行微电网的能量配置动态优化
在孤岛运行微电网中，能量的配置和管理是保证系统稳定和经济运行的关键。 首先，我们需要根据岛上的负荷需求和能源资源情况，制定合理的能量配置方案。 这包括电源的选择、容量配置、接入方式等。同时，考虑到能源的多样性和间断 性，我们需要引入储能系统来平衡电力供需，确保系统的稳定运行。
微电网能量管理系统在实际应用中具有广泛的前景，特别是在智能电网、新 能源、城市供电等领域。然而，目前仍存在一些挑战，如技术成熟度、设备投资 成本、政策支持等。未来，随着技术的进步和社会需求的增长，微电网能量管理 系统将面临更多的机遇和挑战。
4、微电网能量管理系统在实际应用中的前景和挑战
结论 本次演示对微电网能量管理系统进行了全面的综述，从定义和架构、研究现 状和发展趋势、优化改进方法以及实际应用中的前景和挑战等方面进行了分析和 讨论。尽管目前微电网能量管理系统已经取得了一定的进展，但仍存在一些不足 之处，需要进一步研究和优化。
微电网的孤岛检测与孤岛划分
微电网的孤岛检测与孤岛划分1. 本文概述随着全球能源需求的不断增长和电网结构的日益复杂，微电网作为一种新型的分布式能源系统，其发展受到了广泛关注。
微电网能够整合多种分布式能源资源，如太阳能、风能、储能设备等，以实现高效、可靠的能源供应。
微电网在运行过程中可能会遇到“孤岛”现象，即部分微电网在主电网故障或计划中断时，未能及时从主电网中脱离，形成独立运行的孤岛。
本文旨在深入探讨微电网的孤岛检测与孤岛划分问题。
本文将介绍微电网的基本概念、运行原理以及孤岛现象的定义和分类。
随后，我们将重点分析现有的孤岛检测方法，包括被动检测和主动检测两大类，并评估这些方法在实际应用中的优缺点。
进一步地，本文将探讨孤岛划分的策略和方法。
孤岛划分是指将微电网划分为若干个子系统，以优化能源管理、提高系统稳定性和效率。
我们将分析不同的孤岛划分算法，包括基于遗传算法、粒子群优化算法和人工智能方法的划分策略，并讨论这些方法在实际操作中的适用性和效果。
本文将结合案例分析，探讨孤岛检测与划分在实际微电网中的应用，以及这些技术对提高微电网运行效率和可靠性的贡献。
通过本文的研究，我们期望为微电网的孤岛检测与划分提供理论支持和实践指导，促进微电网技术的进一步发展和应用。
2. 微电网的基本原理微电网（Microgrid）是一种小型电网，它能够集成多种分布式能源资源，包括可再生能源如太阳能、风能，以及传统能源如小型燃气轮机等。
微电网的主要特点是能够在与主电网连接或孤立状态下运行，为局部区域提供稳定和高效的电力供应。
本节将详细探讨微电网的基本原理，包括其结构、运行模式及关键技术。
微电网的结构通常包括四个主要部分：分布式能源（DERs）、能量存储系统、负荷和控制系统。
分布式能源是微电网的核心，负责发电能量存储系统如电池用于平衡供需波动负荷则指微电网服务的用户和设备控制系统则负责监控和优化微电网的运行。
微电网主要有三种运行模式：并网模式、孤岛模式和混合模式。
微电网的孤岛检测与孤岛划分
微电网的孤岛检测与孤岛划分一、概述微电网作为分布式能源系统的重要组成部分，在提高能源利用效率、保障供电可靠性以及促进可再生能源的消纳等方面发挥着重要作用。
微电网在孤岛运行模式下，由于与大电网断开连接，其运行特性和控制策略将发生显著变化，因此需要对其进行有效的孤岛检测和孤岛划分。
孤岛检测是指微电网在失去与大电网的连接后，能够迅速而准确地识别出孤岛状态，以便采取相应的控制策略，确保微电网的稳定运行。
孤岛划分则是在检测出孤岛状态后，根据微电网内部的电源分布、负荷需求以及网络拓扑结构等因素，将微电网划分为若干个相对独立的供电区域，以实现资源的优化配置和供电可靠性的提升。
随着微电网技术的不断发展，孤岛检测和孤岛划分方法也在不断创新和完善。
目前，已有多种孤岛检测算法被提出，如基于被动式检测方法的电压幅值频率检测法、相位跳变法等，以及基于主动式检测方法的阻抗测量法、有功功率扰动法等。
这些方法各有特点，适用于不同的微电网应用场景。
同时，孤岛划分也是微电网研究领域的热点问题之一。
合理的孤岛划分策略可以减小孤岛范围，降低孤岛运行对系统的影响，提高供电可靠性。
目前，已有基于图论、优化算法等多种孤岛划分方法被提出，这些方法能够有效地解决微电网孤岛划分问题。
微电网的孤岛检测与孤岛划分是保障微电网稳定运行和提高供电可靠性的重要手段。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，未来的研究将更加注重算法的实时性、准确性和鲁棒性，以及孤岛划分策略的优化和智能化。
1. 微电网的概念与发展背景微电网，作为一种新型的分布式能源系统，近年来受到了广泛关注。
它是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷以及监控和保护装置等集成的小型发配电系统，旨在实现对负荷多种能源形式的可靠供给。
微电网的核心优势在于其灵活性、可扩展性以及对分布式电源的高效整合能力，使其能够成为传统电网向智能电网过渡的重要桥梁。
在双碳目标的背景下，可再生能源如太阳能和风能的占比逐渐提高。
微电网孤岛运行时的频率控制策略
微电网孤岛运行时的频率控制策略一、概述随着分布式可再生能源，如太阳能和风能的大规模并网，微电网作为一种能够整合这些分散能源的有效方式，正日益受到关注。
微电网不仅可以提高能源利用效率，降低传输损耗，而且能够在主电网发生故障时，以孤岛模式独立运行，保证关键负荷的连续供电。
微电网孤岛运行时的频率稳定性是一个亟待解决的问题。
由于分布式电源的随机性和不可预测性，微电网中的有功功率和无功功率的平衡容易受到影响，从而导致频率波动。
研究微电网孤岛运行时的频率控制策略，对于提高微电网的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文旨在探讨微电网孤岛运行时的频率控制策略。
将简要介绍微电网的基本结构和运行特性，以及孤岛运行时面临的挑战。
将重点分析几种常见的频率控制策略，包括基于下垂控制的策略、基于有功功率和无功功率控制的策略以及基于储能系统的策略。
将讨论这些策略的优势和局限性，以及未来可能的研究方向。
通过本文的研究，期望能为微电网的频率控制提供有益的参考和启示。
1. 微电网的定义与特点微电网（MicroGrid），也称作微网，是一种由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组件构成的小型发配电系统。
这种系统是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，通过其内部的控制和管理机制，实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等功能。
分散化：微电网的能源和负载分布在不同的地点，减少了对传统大电网的依赖，提高了系统的可靠性和灵活性。
可靠性高：微电网中的设备可以互相备份，当某一设备出现故障时，其他设备可以迅速补充能量，保证微电网的正常运行。
节能环保：微电网中的能源来源多种多样，如太阳能、风能、水能等可再生能源，符合节能环保的理念。
灵活性强：微电网既可以独立运行，也可以与主电网相连，实现能量互补和互联互通，具有较强的适应性和灵活性。
经济性优：微电网的建设成本相对较低，能源使用效率高，可以在一定程度上降低用户的能源成本。
基于微电网的海岛供电解决方案
电网运维Grid Operation国家海洋局2016年12月26日印发《无居民海岛开发利用审批办法》，海岛开发和旅游逐渐规范并火热。
影响海岛的开发及旅游的品质的一个关键点是基础设施是否完善，其中电力是及其重要的一个环节。
下面就以一个岛屿的供电模式进行浅析，提出海岛供电的一个解决方案[1]。
1 海岛现状浙江省象山县石浦镇东部的大目洋与猫头洋交界海面上有座檀头山岛。
西南近南田岛，北距象山县城丹城镇37.5公里，离石浦镇8公里，由石浦港乘航前往约需40分钟。
岛呈南北向，东西长6.6公里，南北宽1.6公里，面积10.5平方公里。
岛上原居民基本已全部搬迁，所以无国家电网提供居民用电。
近几年来，檀头山岛良好的自然环境每年夏天吸引了许多游客，当地政府成立了旅游公司进行开发，同时也吸引了很多潜在的投资者。
由于无电，岛上居民都是自备发电机发电，目前檀头山岛用电负荷有两类：宁波海事局雷达站。
现在临时负荷10kW、由柴油发电机（20kW）供电，长远规划正式接入国家公用电网后达到30kW，且负荷稳定，属重要负载；现岛上新迁入居民约20多户，居民用电也分为两类：一是以经营农家乐为主的饭店、旅馆，负荷大概有80~90kW，用柴油发电机150kW 统一供电。
二是岛上散户居民，以经营旅馆为主，负荷大约100kW，用自买柴油发电机供电，基于微电网的海岛供电解决方案国网浙江省电力有限公司杭州供电公司 郑经纬 萧山区环境监测站 孙沙青杭州旭辐检测技术有限公司 张 芳 骆宇阳 汤倩文摘要：以一个岛屿的供电模式为例提出了微电网用于岛屿供电保障的设想。
微电网可根据岛屿大小及用电需求由“风、光、燃、储”全部或者其中一部分组成，可采取并网型新能源微电网，亦可采取离网型新能源微电网。
关键词：供电 微电网 风光燃储一家一台。
岛上两类居民负荷总计200kW，考虑到檀头山岛作为一个旅游景区，居民在自家原有的宅基地建旅馆的越来越多，负荷容量按500kW 考虑能达到现在居民用电需求。
考虑构网型与跟网型逆变器交互的孤岛微电网小信号稳定性分析
考虑构网型与跟网型逆变器交互的孤岛微电网小信号稳定性分析一、本文概述随着可再生能源的快速发展和分布式发电技术的广泛应用，孤岛微电网已成为一个重要的研究方向。
孤岛微电网通常由多种分布式电源（如光伏、风电、储能等）和负荷组成，并通过电力电子设备（如逆变器）进行能量转换和控制。
在这些电力电子设备中，构网型逆变器和跟网型逆变器是两种常见的类型，它们在孤岛微电网中扮演着不同的角色。
构网型逆变器主要负责维持微电网的电压和频率稳定，而跟网型逆变器则主要跟踪大电网的电压和频率。
然而，在孤岛微电网中，构网型逆变器和跟网型逆变器之间的交互可能会对微电网的小信号稳定性产生影响。
小信号稳定性是指系统在受到小扰动后能否保持稳定运行的能力，对于孤岛微电网来说，小信号稳定性是非常重要的。
因此，本文旨在研究构网型逆变器和跟网型逆变器交互对孤岛微电网小信号稳定性的影响，为孤岛微电网的优化设计和稳定运行提供理论支持和实践指导。
本文首先将对构网型逆变器和跟网型逆变器的基本原理和控制策略进行介绍，然后建立孤岛微电网的小信号模型，分析构网型逆变器和跟网型逆变器交互对小信号稳定性的影响机理。
接着，本文将通过仿真实验验证理论分析的正确性，并探讨不同参数和控制策略对孤岛微电网小信号稳定性的影响。
本文将提出优化孤岛微电网小信号稳定性的策略和建议，为孤岛微电网的稳定运行和可再生能源的可持续发展提供有益参考。
二、构网型与跟网型逆变器的工作原理构网型逆变器和跟网型逆变器是微电网中的两种关键设备，它们在孤岛微电网小信号稳定性中扮演着不同的角色。
理解这两种逆变器的工作原理，对于分析孤岛微电网的小信号稳定性至关重要。
构网型逆变器，又称为电压源型逆变器（VSI），其主要功能是在微电网中创建一个电压源。
构网型逆变器通过控制其输出电压的幅值、频率和相位，来主动支撑微电网的电压。
在孤岛模式下，构网型逆变器需要保持电压和频率的稳定，防止微电网出现电压和频率的波动。
构网型逆变器通常采用下垂控制策略，通过检测输出电压和电流，调整逆变器的输出电压和频率，以维持微电网的稳定。
微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略
微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略一、概述随着能源结构的转型和新能源技术的快速发展，微网系统作为一种新型的分布式能源供应方式，正逐渐受到广泛关注和应用。
微网系统由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷以及监控和保护装置等组成，可以在并网和孤岛两种模式下运行。
并网模式下，微网系统与主网相连，共享主网的资源和能量孤岛模式下，微网系统独立于主网运行，为内部负荷提供电能。
微网系统在这两种模式之间的无缝切换，对于保障电力系统的稳定、安全和可靠运行具有重要意义。
无缝切换控制策略是微网系统并网孤岛运行模式切换的关键技术之一。
它需要在保证微网系统内部负荷供电连续性的同时，实现微网系统与主网之间的平滑过渡。
无缝切换控制策略的研究和应用，对于提高微网系统的运行效率和可靠性，推动新能源的广泛应用，促进电力系统的可持续发展具有重要意义。
本文旨在探讨微网系统并网孤岛运行模式无缝切换控制策略的研究现状和发展趋势，分析无缝切换控制策略的关键技术和实现方法，为微网系统的无缝切换控制策略研究和应用提供参考和借鉴。
通过对无缝切换控制策略的深入研究和应用，我们可以进一步提高微网系统的运行效率和可靠性，推动新能源技术的广泛应用，为电力系统的可持续发展做出贡献。
1. 微网系统概述微网系统，亦称为微电网系统，是一种相对于传统大规模发配电模式而言的小型电网系统。
它主要由各种微源（如新能源光伏、光热、风电以及传统电机等）、储能装置、负荷、保护和监控装置等组件构成。
微网系统能够实现自我控制、保护和管理，具备灵活的运行模式和调度管理性能，既可以并入大电网运行，也可以独立作为孤岛运行。
在并网模式下，微网系统与大电网一起分担用户的供电需求，而在孤岛模式下，微网系统则保证用户尤其是重要用户的正常用电。
通常，微网系统接在低压或中压配电网中，通过分布式发电和储能技术，实现能源的高效利用和经济的优化运行。
微网系统的能源输入形式多种多样，包括可再生能源（如太阳能、风能等）和传统能源。
微电网孤岛检测方法的比较与分析
主动检 测 法 是指 通过 逆 变 器人 为 的 向 系统 中加 入
１ 个有源扰动信号 。并 网运行时 ，由于受到大电网的 制 约 ，扰 动 信 号作 用 非 常小 ，不 会 对 测 量产 生 影 响 ； 当孤 岛产 生 时 ，逆变 器 输 出 的扰 动会 迅 速 累积 ，超 出 允许 范 围时 触发 孤 岛检 测 装置 。该 方 法 优 点在 于 可 以 减小检测盲区 ，但引入的有源扰动会对微电网孤岛运 行产 生负 面影 响 。
０ 引 言
在大电网 中接人微 电网后 ，两者可 以互相支持 ， 提高电网的可靠性 。对大电网来说 ，若微电网规模达 到一定 的程度 ，可以提高大电网运行的经济性。当大 电 网的稳定 运 行 受到 扰 动 的威胁 时 ，微 电 网中分 布 式 电源 可 以为 重要 负荷 提供 电能 和 电压 、频 率 支撑 ，从 而提高供 电可靠性。如果电网的电能质量不能满足用 户要求或者电网发生故障 ，微电网由并 网运行模式转 入孤 岛运行模式 ，保证 了 区域供 电的可靠性 和灵活 性【 ｌ １ ２ １ 。然 而 ，在 两种 运 行模 式 下 ，微 电网 中 的分布 式 电源需要采用不 同的控制策略。因此 ，必须要保证微 电网由并网运行模式向孤岛运行模式 的平稳过渡。 本文以孤岛检测技术为重点 ，分析总结 了常用的 主 动检 测法 和 被动 检测 法 在 电能 质 量 和检测 盲 区等方 面 的优缺 点 。
２ ０ １ ４年第 ３ 期 （ 总第 １ ０ ２期 ）
Ｅ Ｎ Ｅ Ｒ Ｇ Ｙ Ａ Ｎ Ｄ Ｅ Ｎ Ｅ Ｒ Ｇ Ｙ Ｃ Ｏ Ｎ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
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２ ０ 岛检测方法 的比较与分析
多微网配电系统的分层孤岛运行及保护控制
多微网配电系统的分层孤岛运行及保护控制一、本文概述随着可再生能源的大规模接入和电力电子技术的快速发展，多微网配电系统已成为现代电力系统的重要组成部分。
多微网配电系统由多个微网组成，每个微网可以独立运行，也可以在必要时与其他微网或主网进行互联。
这种系统的灵活性使得它能够在不同运行条件下实现优化运行，提高电力系统的可靠性和经济性。
然而，多微网配电系统的复杂性也带来了新的挑战，特别是在孤岛运行模式下，如何确保系统的稳定运行和保护控制成为亟待解决的问题。
本文旨在研究多微网配电系统的分层孤岛运行及保护控制策略。
介绍了多微网配电系统的基本结构和运行特点，包括微网之间的互联方式、能量管理策略等。
然后，重点分析了分层孤岛运行模式下的系统稳定性问题，包括电压波动、频率偏移等，并提出了相应的优化措施。
在此基础上，研究了保护控制策略，包括故障检测、隔离和恢复等，以确保系统在发生故障时能够快速、准确地响应。
本文的研究内容对于提高多微网配电系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
通过深入分析和优化分层孤岛运行模式下的系统性能，可以为实际工程应用提供有力支持。
本文提出的保护控制策略可以为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。
本文的研究方法和结论对于推动多微网配电系统的发展和应用具有重要价值。
未来，随着可再生能源的进一步普及和电力电子技术的不断进步，多微网配电系统将在电力系统中发挥更加重要的作用。
因此，深入研究多微网配电系统的运行特性和保护控制策略，对于实现电力系统的可持续发展具有重要意义。
二、多微网配电系统概述随着可再生能源的快速发展和分布式发电技术的日益成熟，多微网配电系统逐渐成为了现代电力系统的重要组成部分。
多微网配电系统由多个微电网组成，每个微电网都可以独立运行，也可以与主网或其他微电网进行互联。
这种系统结构不仅提高了电力系统的灵活性和可靠性，还有助于实现可再生能源的大规模接入和高效利用。
多微网配电系统的主要特点包括：一是灵活性高，每个微电网可以根据实际需求独立运行或并网运行；二是可靠性强，当一个微电网发生故障时，其他微电网可以迅速接管负荷，保证电力系统的稳定运行；三是可再生能源接入方便，微电网可以接入风能、太阳能等多种可再生能源，提高电力系统的清洁度和可持续性。
光储微电网孤岛系统储能控制措施分析
光储微电网孤岛系统储能控制措施分析摘要：在可持续发展战略背景下，各行业均加强低碳化生产与管理，其中也包括电力行业。
发展微电网这种可以对分布电源进行灵活控制的系统，不仅为可再生资源的发展提供了一种新路径，同时也推动了绿色电力的发展进程和节能减排指标的完成。
孤岛运行系统是微电网运行的主要方式之一，随着我国对可再生能源的需求加大，发电装机容量要求也在增加，在孤岛运行状态下的微电网需要更加稳定安全的电能支持。
对此，笔者结合多年工作经验，通过本文探析了微电网储能系统，并提出科学合理的控制措施，以使电能得到合理分配，确保微电网的稳定可靠运行。
关键词：孤岛系统；光储微电网；储能控制引言在经济社会高速发展的今天，能源因素与环境问题对经济社会发展的制约越来越明显，在这种情况下，电力系统必须向更高水平发展，才能满足经济社会发展的需求。
微电网就是在分布式发电的基础上提出的一种新型发电系统，它将储能装置、分布式电源、负荷等系统进行衔接并搭建了小型电力系统。
这一系统在独立运行的同时实现了并网发电，保障了系统运行的稳定性与灵活性，使供电的电能质量与可靠性都得到了有效提升，并进一步推动了我国资源节约型社会的建设。
一、光储微电网孤岛系统分析（一）微电网拓扑结构光储系统就是光伏与储能设备组成的发电系统，而微电网系统一般采用的电源为建筑并网光伏，这种电源的特征表现为随机性与间歇性，输出的功率会受天气及时间段的影响，如多云天气或不同时间段内，发电功率可能发生较大变化，需要储能电源的支持。
当前比较常见的储能电源为蓄电池，但是蓄电池有使用次数限制、价格也比较高，无法满足长期使用需求，因此，新时期技术人员需将蓄电池与超级电容整合打造新型储能系统，这种储能系统可以为微电网的正常运行提供负荷功率需求与电能质量需求。
在光储微电网孤岛系统中，蓄电池及超级电容可经由自身的DC/DC变换器直接连接直流母线，并在DC/AC变换器作用下连接交流母线[1]；同时光伏发电系统在连接交流母线时也需要DC/AC变换器，连接完成后再将光伏发电系统与负荷连接，再辅以控制系统便组成微电网系统。
孤岛运行模式下的微电网能量调度研究
通常，微电网与大电网并网运行，互为补 充，这种运行模式能让微电网灵活运行。但是， 一旦当大电网遇到紧急情况发生停电事故时， 微电网就会脱离主网，独自运行，尤其是在牧 区、海岛这些大电网无法送电的区域。因此，孤 岛运行模式下负荷的供给全部由网内的分布式 电源和储能装置承担。此外，当网内的可控分布 式电源出力与不可控分布式电源出力无法满足 负荷需求时，应调配储能装置释放电能供给差 额负荷，若电量有富余，则可为储能装置充电以 备不时之需[4]。
为使微电网经济性和环境性达到最大程度 优化，针对孤岛运行模式，制定如下的优化调度 策略：
⑴ 优先使用新能源发电，即风、光可再生能 源；
⑵ 若风、光充分发电已无法满足负荷需求 时，MT 和 FC 判断发电成本，选择合适发电单元 发电；
⑶ 若风、光充分发电，MT 和 FC 满足负荷需 求的同时，有剩余电量，则对储能装置进行充电；
i=1
（3-1）
式中： - 一个优化周期内的时段总数；
N - 可控分布式电源的个数；
- 第 个分布式电源的燃料费用；
- 为第 个分布式电源的运行维护费
用；
- 可控分布式电源的环境治理费用；
- 第 种排放物的惩罚单价，排放类型有
NOx，SO2 和 CO2； - 第 个分布式电源第 类排放物的排
放系数。
子可由式（4-1）计算求出。
=
+（ - ） ， ~ （ ） （4-1）
式中： 为粒子当前的最佳位置， 为群体
的全局最优位置。
所有粒子通过式（4-2）更新其位置[6]：
xij = pij +α C j − xij ln (1 u )，if γ ≥ 0.5
xij
=
pij
−α
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基于孤岛运行特性的微电网可靠性分析ABSTRACT: Microgrid as a part of smart grid, can improve reliability and safety with the flexible and effective use of distribution generation, which is an important development direction in the future of grid. With the sequential model of micro-power, load and constraints of energy storage system charging and discharging, a practical and engineered reliability evaluation algorithm is presented based on full sequential simulation of microgrid islanding taking into factors such as state switching of grid to off-grid, coordinated operation of micrgrid component and load shedding strategies considering the importance and location. On the other hand, the indexs of average operation time to first load shedding and rate of steady operation in islanded mode are proposed to evaluate microgrid island health according to the features of the island. Finally, the reliability of modified RBTS Bus6 is evaluated to verify the correctness and effectiveness of the proposed model and algorithm.KEY WORDS: microgrid; full sequential simulation; reliability analysis; load shedding摘要：微电网作为智能配电网的有机组成部分，可灵活、高效地利用分布式电源，改善用户供电可靠性和安全性，是未来电网的一个重要发展方向。
本文计及微电网中新能源机组出力间歇性、储能充放电约束等因素，提出了一种基于全时序模拟的孤岛微电网可靠性评估方法。
在可靠性评估过程中所有微电源出力、负荷及储能充放电状态等都采用时序模型，模拟时可综合计入各类影响因素，如微电网由并网向孤岛运行状态的切换，孤岛期间各元件的协调运行，综合考虑负荷重要程度和开关位置影响的负荷削减策略等，使得模型更为贴近工程实际，实用性较强。
另外，论文针对孤岛运行特性，提出了孤岛平均首次持续运行时间和运行稳定率两个新的可靠性指标，以评判孤岛的健康度。
最后基于改进的RBTS Bus6系统进行算例分析，验证所提模型和算法的正确性和有效性。
关键词：微电网；全时序模拟；可靠性分析；负荷削减0 引言微电网以分布式电源（DG，Dsitribution Generation）为基础，将储能系统（ESS，Energy Storage System）、控制装置及负荷紧密联系在一起。
储能作为微电网中不可或缺的装置，其故障会对微电网造成极大的影响[1]。
在不考虑传统电源的情况下，储能故障后微电网内部没有可以平衡功率波动的电源，电能质量下降，可控性及可调度性降低，直接影响供电可靠性[2-3]。
微电网在紧急情况下脱离主网孤岛运行，以持续稳定供电为主要目标[4]。
当微电网内部输出功率不足时，需要削减负荷以保证剩余负荷正常供电。
因此，孤岛模式下的负荷削减策略对用户用电需求有重要作用。
另一方面，传统的配电系统可靠性指标偏重统计数据或经验数据；而分布式电源及负荷的随机性较大[4-5]，波动变化明显，对于孤岛微电网的可靠性评估略欠适用。
目前国内外对DG进行了大量研究，但对DG 组成的微电网系统研究较少。
在可靠性模型方面，主要集中在风力发电和光伏发电，多数文献忽略了储能对可靠性的影响。
在可靠性评估算法方面，主要分为解析法和模拟法。
文献[6-7]主要应用蒙特卡洛模拟法对含有DG或微电网的配电网进行可靠性分析，但对其内部元件及储能系统的工作情况却未考虑。
文献[8-9]均采用最小路法分析含有DG的配电网的可靠性，但对DG的随机出力特性及储能充放电过程未详细讨论。
文献[10]通过建立风光蓄元件的时序模型和状态转移模型，分析了含风光蓄的配电系统的故障效果影响及系统可靠性。
文献[11]主要建立了分布式电源和储能联合发电系统的可靠性模型。
文献[4-5]则重点分析了微电网孤岛状态的可靠性。
本文首先研究分布式电源—风电机组(WTG，Wind Turbine Generation)的出力随机特性，计及储能运行策略、工作状态及其充放电约束，通过全时序模拟重点分析微电网孤岛模式的运行状态及可靠性；其次基于负荷分块的思想，综合考虑负荷重要程度及位置两方面因素，研究孤岛模式的负荷削减策略；最后提出微电网孤岛运行的可靠性指标，并采用改进的RBTS Bus6配电系统对提出的模型及算法进行验证。
1 微电网元件模型1.1 风速模型目前相关研究中，常用威布尔分布拟合实际风速概率分布。
其累计分布函数和概率密度函数[12]分别如下式所示：1()1exp[(/)]()/(/)exp[(/)]kk k F v v c f v k c v c v c -⎧=--⎪⎨=⋅⋅-⎪⎩ (1) 式中：v 为风速；k 和c 分别为威布尔分布的形状参数和尺度参数，根据参数估计可以求出k 和c 。
常用的估计方法[13]有最大似然估计（MLE ）和矩量法（MOM ）。
1.2 WTG 出力模型WTG 的功率输出取决于风速，风电机组的出力P 和风速V 之间具有明显的非线性关系，如图1所示。
ci r co图1 风电机组功率特性曲线Fig.1 Output power characteristic curve of WTG图1的数学表达式可用分段函数近似表示：2()0r ci rr r co P A B v C v V v V P P V v V ⎧+⨯+⨯≤<⎪=≤<⎨⎪⎩其他 (2) 式中：V ci 、V r 、V co 分别为WTG 的切入风速、额定风速和切出风速；P r 为风电机组的额定功率；A 、B 及C 为V ci 、V r 、V co 的表达式[14]。
1.3 储能系统模型储能系统用来平滑分布式电源的随机出力，在电网出现故障形成微电网孤岛运行时，内部负荷由孤岛电源及储能系统一起供电，以提高系统可靠性和改善电能质量[15]。
1.3.1 储能系统运行策略储能系统充放电模型的建立主要取决于运行策略，考虑WTG 出力、柴油机组出力（DGS ，Diesel Generating Set ）和负荷，采用的储能设备的运行策略[16]如下：WTG 和DGS 总功率输出大于负荷时，储能系统储存能量；小于负荷时，储能释放能量。
1.3.2 储能系统充放电模型计及储能系统最大充放电功率及容量约束，建立储能模型如下式所示。
maxmax ()()bat ch batdch P t P P t P --≤⎧⎨-≤⎩ (3) 00max min[(()())()]()()()[()(()())]()()()op op T in WTG DGS L L WTG DGST out L WTG DGS L WTG DGS remain in remain out Q P t P t P t dt P t P t P t Q P t P t P t dt P t P t P t Q Q Q Q Q Q ⎧=+-<+⎪⎪⎪=-+≥+⎨⎪+≤⎪⎪-≥⎩⎰⎰(4) 式中：P bat (t )为储能t 时刻的充（放）电功率，P ch-max 、P dch-dmax 分别为储能最大充、放电功率；Q in 、Q out 分别为储能的充、放电电量；Q remain 为储能的剩余容量；Q min 、Q max 分别为储能的最小、最大容量限制；T op 为孤岛运行时间；P WTG (t )、P DGS (t )、P L (t )分别为t 时刻WTG 、DGS 及负荷的功率。
1.4 孤岛全时序状态模拟及可靠性分析在微电网孤岛模式下，内部负荷与外电网脱离，其内部元件的工作状态将直接对孤岛系统可靠性产生影响。
本文主要计及微电网内电源及储能的一阶故障，通过全时序模拟分析孤岛的运行状态及内部负荷的供电可靠性，如图2所示。
负荷储能柴油机组风电机组图2 微电网孤岛全时序状态模拟图Fig.2 Full sequential state simulation of microgrid inislanded mode图2表示在孤岛模式下，微电网元件每一时段内的运行状态及负荷的可靠性。
横坐标代表孤岛运行时间，纵坐标为元件状态；风电机组和柴油机组中的“0”、“1”分别代表机组故障、正常；储能中“1”、“-1”、“0”分别代表储能充电、放电及故障。
P SUM 、P L 、P bat 分别为该时段的输出总功率、负荷需求及储能输出。
图2的微电网全时序状态模拟主要分为如下4种情况：1）WTG、DGS、ESS均正常运行。
此时微电网内部所有电源及储能系统都正常工作，储能根据输出功率与负荷需求的比较，进行充放电以保持功率平衡；若储能放电仍不能满足负荷，即需进行负荷削减。
如时段1、2所示。
2）WTG故障，DGS、ESS正常运行。
此时微电网主要由DGS对负荷供电，如时段3、4所示。
3）DGS故障，WTG、ESS正常运行。
此时ESS 平衡WTG的随机性出力，共同工作对微电网内部负荷供电。
如时段5、6所示。
4）ESS故障，WTG、DGS正常运行。
当ESS 故障时，虽然WTG正常运行，但由于失去了储能的平滑作用，仍不能独自对负荷进行供电，可认为此时的WTG类似故障状态。
所以，微电网内部负荷由DGS供电，需要切除与分布式电源WTG出力相当的负荷以保证剩余负荷正常供电。
如时段7所示。
2 负荷削减策略研究在孤岛模式下，当微电网元件故障或出力不足时，需要进行负荷削减以保证剩余负荷正常供电。