随笔之九-微网运行与控制
电气工程中的微电网系统设计与运行控制
电气工程中的微电网系统设计与运行控制随着能源需求的增长和可再生能源的发展，微电网系统正逐渐成为电力系统领域的热门话题。
微电网系统通过将分布式发电、能量储存和智能电网技术相结合，实现了对电力系统更高效、可靠和可持续的管理。
本文将讨论微电网系统的设计和运行控制。
微电网系统的设计是微电网项目的核心环节。
首先需要确定系统的规模和目标，以及系统的主要构成。
微电网系统一般由可再生能源发电设备、传统能源发电设备、能量储存设备和智能电网技术组成。
根据项目的具体需求和资源状况，设计师需选择合适的设备和组件，并进行系统拓扑的优化设计。
在微电网系统的设计中，关键问题是系统的能量平衡和负荷匹配。
系统设计师需结合能源资源的特点和负荷需求的变化，制定相应的能量管理策略。
同时，应考虑能量储存设备的容量和充放电效率等因素，以确保系统的稳定供电。
另外，微电网系统的运行控制也是至关重要的一环。
运行控制主要包括电力流控制、频率和电压控制以及故障管理。
电力流控制是微电网系统中的主要控制手段，它通过智能电网技术实现对发电设备和负荷的有效管理。
频率和电压控制是保障系统稳定运行的重要手段，它们通过对各种控制机制的协调调节，实现电网的容量平衡和电压平衡。
故障管理是针对系统出现异常情况时的应急措施，包括自动切换、故障诊断和故障隔离等措施。
为了保证微电网系统的安全可靠运行，还需要进行系统的监测和管理。
监测系统可以实时监控系统的运行状态，包括发电设备的输出功率、负荷的需求及系统的容量状况等。
管理系统则负责对监测信息进行处理和分析，制定相应的工作计划和维护措施，以保证系统的高效运行。
此外，微电网系统的经济性也是考虑的重要因素。
微电网系统的投资和运维成本较高，而且与传统电力系统相比存在一定的技术和管理风险。
因此，在微电网系统的设计和运行控制中，应充分考虑成本优化和风险管理。
总之，微电网系统的设计和运行控制是电气工程中的重要课题。
通过合理的系统设计和有效的运行控制，微电网系统能够实现对分布式能源的高效利用和可持续管理，为电力系统的发展做出重要贡献。
微电网运行模式与控制系统浅析
微电网运行模式与控制系统浅析作者：李朋来源：《华中电力》2013年第05期摘要：智能电网中微电网是一些微电源、负荷、储能装置和控制装置构成的系统。
对于大电网，它表现为一个单一可控制的单元，能实现对负荷多种能源形式的可靠供给。
微电源按是否可控可分为部分可控电源、不可控电源和全控电源。
这些电源多为小容量的分布式电源，具有低成本、低电压及低污染的特点。
本文首先介绍了微电网的结构特点，然后分析了微电网的运行模式以及控制策略。
结果表明，微电网若采取合理的控制策略，能够确保微电网在并网和孤岛运行模式下电压和频率的稳定。
关键词：微电网；运行模式；控制策略1 引言微电网的电源接在用户侧，且微电源多采用电力电子装置接入，其结构不同于传统电力系统，必需考虑微电网自身的特殊性。
通常，电能质量研究是微电网研究的基础和主要内容，在进行微电网电能质量分析之前，有必要研究其基本结构，并分析微电网的运行模式以及控制策略2 微电网结构和特点微电网一般与用户端的低压配电网相连，电压等级为380/220V，网络呈放射状，包含若干条馈线。
微电网中负荷可分为不可控和可控负荷、一般和重要负荷、敏感和非敏感负荷等。
在实际运行中，部分非敏感负荷可以看成是可控负荷，用于削峰和平滑负荷波形。
由于各馈线负荷重要程度不同，因此可以对系统实现分层控制。
微电网中的馈线主要供给重要负荷，提供电压和频率支撑，确保负荷能够抵御电压干扰；正常运行状态下，微电网工作在并网模式；配电网电压异常、出现故障或电能质量不符合要求时，静态开关断开，微电网运行模式转为孤岛运行直到故障恢复。
这两种模式能否平滑切换直接影响到微电网的电能质量，静态开关的控制也至关重要。
由上分析，可以看出微电网具有如下特点：（1）一般接入大电网的形式为单点接入，即配电网侧看进去微电网可作为可控的负荷或发电单元。
这种即插即用的形式，使微电网中各种分布式电源得到充分利用和相互补充，减少了分布式电源直接接入对大电网造成的影响，有益于电网的管理与运行；减少大型发电站的备用容量；降低由电网升级带来的投资成本，同时也使输电线路损耗降低；更好地维持负荷电压。
高效稳定的电力系统微网设计与运行控制
高效稳定的电力系统微网设计与运行控制电力系统微网是近年来在能源领域兴起的一种新型能源供应和管理模式。
它通过将分散的可再生能源、传统能源以及能量存储设备进行集成和优化，实现了在小范围内相对独立的电力供应。
高效稳定的电力系统微网设计与运行控制是确保微网运行的关键因素。
在设计电力系统微网时，首先需要确定微网的规模和用途。
微网可以是小型社区、工业园区、商业区等。
根据用电负荷的需求，确定微网的发电容量和储能系统的容量。
此外，还需考虑微网与外部电网的连接方式，包括并网运行和孤网运行两种模式。
设计电力系统微网时，需要充分利用可再生能源，例如太阳能和风能。
可再生能源的接纳率决定了微网的绿色程度和经济性。
为了实现高效利用可再生能源，可以采用多种技术手段，如光伏阵列的最大功率点追踪、风力发电机组的变桨角控制等。
此外，还需考虑负荷的平衡和稳定，可以通过合理的电能管理和调度策略来解决。
在微网的运行过程中，稳定性是一个重要的考虑因素。
微网内部的分布式能源转换装置和负荷的波动可能引起微网的不稳定。
因此，合理的运行控制策略是确保微网稳定运行的关键。
运行控制策略包括频率控制、电压控制和功率预测等。
频率控制是指通过调节发电机组的输出功率来维持微网的电力频率稳定。
电压控制则是通过调节发电机组和储能系统的输出电压来维持微网内电压的稳定。
功率预测是指通过对负荷的实时监测和分析，预测未来一段时间内的负荷需求，从而调整发电和储能的输出。
此外，还需要考虑微网与外部电网的连接问题。
微网可以通过与外部电网的接口来实现并网运行，从而实现电力的共享和调度。
在并网运行模式下，微网可以向外部电网购电或卖电，以满足不同的负荷需求和发电情况。
然而，在遭遇外部电网故障或自然灾害时，微网还需要具备孤网运行的能力，即在没有外部电网供电的情况下，维持微网内部电力的供应。
为了实现高效稳定的电力系统微网设计与运行控制，还需要考虑微网的监控和管理系统。
监控系统可以实时监测微网的发电情况、负荷情况以及电网参数等，并将监测数据传输给管理系统。
微电网运行控制与保护技术
微电网运行控制与保护技术发布时间：2022-05-26T02:00:02.956Z 来源：《福光技术》2022年11期作者：董茂华[导读] 随着能源危机和环境污染等问题的加剧以及能源需求的增加，绿色发展理念深入人心，可再生能源整合进电网成为一种不可避免的趋势。
目前，将风能和太阳能以微电网(MG)的形式整合进电网受到了广泛关注。
国网四川阿坝州电力有限责任公司四川阿坝州 623200摘要：工业化浪潮掀起以来，传统能源被大量消耗，环境污染问题也在日益突出。
在这种整体环境下，新能源的开发和利用越发受到人们的关注，我国也在风能发电和太阳能发电等领域做出了积极探索，并取得了一定的成就。
不过需要注意的是，分布式发电的间歇性始终会对电网安全产生不利影响。
为了妥善解决这些问题，为新能源技术的应用提供设备支持，研究微电网的运行控制与保护就显得尤为重要。
关键词：微电网；运行控制；保护技术1微电网运行控制随着能源危机和环境污染等问题的加剧以及能源需求的增加，绿色发展理念深入人心，可再生能源整合进电网成为一种不可避免的趋势。
目前，将风能和太阳能以微电网(MG)的形式整合进电网受到了广泛关注。
MG不仅能够为当地用户提供不间断供电，而且可以为电力系统带来多重技术上益处，如降低网络损耗、提高电压质量，从而提高电力系统的经济性和安全性。
然而，与传统的发电模式不同，MG中分布式电源(DG)的出力具有不确定性，可能造成能源的浪费。
储能装置的应用能够在一定程度上平衡DG出力的随机性。
此外，大量运行条件和每个DG运行的差异为电网的安全和经济运行带来巨大挑战。
微电网的运行控制主要分为主从控制和对等控制。
主从控制一般用于孤岛运行状态，分为主要部分及从属部分。
主要部分一般由比较稳定可靠的大容量蓄电池来充当；从属部分的要求相对较低。
而在对等控制下，微电网内的电源具有同等的地位。
微电网系统内的电源根据其本身的特点来选择对应的工作方式，各电源彼此间不需要联络线通信，实现了“即插即用”。
微电网控制与保护学习心得
微电网控制与保护学习心得摘要：本文介绍了文献查阅后总结的微电网的基本知识和微电网控制与保护相关的一些问题。
微电网的出现协调了大电网与分布式电源的矛盾，对大电网表现为单一的受控单元，对用户则表现为可定制的电源，可以提高本地供电可靠性，降低馈线损耗。
但是目前我国微电网的发展尚处于起步阶段，还有很多问题有待研究。
微电网的保护和控制问题是目前分布式发电供能系统广泛应用的主要技术瓶颈之一。
微电网的保护既要克服微电网接入对传统配电系统保护带来的影响，又要满足含微网配电系统对保护提出的新要求，这方面的研究是保证分布式发电供能系统可靠运行的关键。
文中提出了一些现有的文献中提及的微电网继电保护方法和保护方案。
关键词：微电网；控制；保护；分布式发电Abstracts：This article describes the literature review after the conclusion of the basics of micro grid and micro grid control and protection-related problems. The emergence of micro-coordination of a large power grid and distributed power conflicts, the performance of a single large power controlled unit, users can customize the performance of the power supply, can improve local supply reliability and reduce feeder loss. But at present, the development of micro-grid is still in its infancy, there are many problems to be studied. Microgrid protection and control of distributed power generation is widely used for energy systems one of the main technical bottlenecks. Microgrid protection is necessary to overcome the Microgrid access to protect the traditional distribution system impact, but also to meet with micro network distribution system to protect the new requirements, this research is to ensure that distributed generation energy supply system reliable operation of the key. This paper presents some of the existing literature mentioned methods and microgrid relay protection scheme.Key Words：Microgrid; Control; Protection; Distributed Power Generation一、微电网基本知识当前电力系统已成为集中发电、远距离高压输电的大型互联网络系统。
电力系统规划设计-微网运行与控制
接上篇：电力系统规划设计-新能源并网微电网，现在无疑是比较前沿的内容，国内这块与国外相比有一些差距。
参与做过一些微电网规划，比如三沙岛的，也参观过一些实验室的微电网模型，许继的示范项目，试着总结一二。
一、微电网概述首先说说分布式能源和微电网的区别吧。
分布式能源（DER）：一般定义为包括分布式发电（DG）、储能装置（ES）和与公共电网相连的系统。
其中DG是指满足终端用户的特殊需求，接在用户侧的小型发电系统，主要有内燃机，微型燃气轮机、燃料电池、太阳能、风能等发电系统。
分布式能源有很多优点，比如可实现能源综合梯级利用，弥补大电网稳定性方面不足，环境友好等，但是它的最本质缺点在于不可控和随机波动性，从而造成高渗透率下对电网稳定的负面影响。
所以，分布式能源和微电网的本质区别就在于前者不可控，后者可控。
微电网（MG）把分布式发电、储能装置、负荷通过控制系统协调控制，形成单一可控单元，直接接在用户侧，优点是非常明显的。
微电网的控制模式和策略是里面的关键部分，无论是系统级的主从、对等和综合性控制模式，还是逆变器级的P/Q、U/f、下垂控制，乃至和储能相结合的控制方式，都是微电网的核心部分。
而这些，在分布式能源系统里面是不会涉及的。
所以说，很多外面在搞的微网项目，特别是中国人在国外援建，都是在混淆概念，没有控制系统，其实只能叫做分布式发电（分布式能源系统都算不上）。
所以说微电网的核心在于“自治独立，协调互济”，自治独立指的是微电网具备阻断电网故障影响的能力，使微电网的孤网运行具有不失负荷或者少失负荷；协调互济指的是微电网和主网可以建立互相支援的关系。
国外这块，美国，欧盟和日本研究和应用较为领先，三者之间对于微电网的定义略有区别但不大，国内这块，学校里面天大好像还可以，示范工程许继有两个。
二、微电网的架构微电网的体系结构一般采用国际上比较成熟的三层结构（许继的示范工程也是如此）：配电网调度层、微电网集中控制层、分布式电源和负荷就地控制层。
微网基本运行与控制策略
微网基本运行与控制策略摘要为保证微电源与微网之间，以及微网与主电网之间功率传输的稳定、可控，需要多个微电源之间的协调控制，因此微网的整体运行控制策略至关重要。
本文系统地介绍了微网中常用的基本运行与控制策略特点，以便针对微网存在的不同问题应用不同的控制策略。
关键词微网控制策略分层控制协调控制0．引言由于大多数分布式电源和储能装置输出电能的频率都不是工频，它们需要通过电力电子装置接入微网[1]。
因此逆变单元是微网中必不可少的环节，分布式电源的逆变器控制是整个微网的底层控制。
从微网运行的灵活性以及微网对传统电网的影响方面出发，有专家提出了“即插即用”式控制方案[2]，该方案的含义包括微网对大电网的“即插即用”以及微网内多个分布式电源对微网的“即插即用”。
基于以上控制思想，微网整体控制策略可分为主从控制、对等控制以及分层控制[3]，而针对微电源接口的控制方法，主要包括恒功率控制（PQ Control）、下垂控制（Droop Control）以及恒压恒频控制（V/f Control）[4]。
本文将介绍微网运行与控制存在的主要问题在此基础上阐述不同微电源的接口控制方法，最后针对三种常用的微网控制策略以及每种策略中微电源不同的控制方法，进行了综述和比较。
1．微网运行与控制的主要问题典型微网是由一组放射型馈线组成，通过公共耦合点（Point of Common Coupling, PCC）与主电网相连。
在PCC处设有一个主接口（Connection Interface, CI），通常由微网并网专用控制开关——固态断路器(Solid State Breaker, SSB)或背靠背式的AC/DC/AC电力电子换流器构成。
分布式电源、储能单元通过电力电子接口（Power Electronics Interfaces，PEI）与交流母线相连，负荷主要包括阻抗性负荷、电动机负荷及热负荷。
微网既可以通过配电网与大型电力网并联运行，形成一个大型电网与小型电网的联合运行系统，也可以独立地运行在孤岛状态，为当地负荷提供电力需求。
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。
微电网运行与控制策略研究
微电网运行与控制策略研究随着能源需求的增长和全球能源转型的推进，微电网的概念正逐渐被广泛接受和应用。
微电网作为一个小型的、自主运行的电力系统，可以通过多种能源和存储设备的组合，满足局部区域的电力需求。
然而，微电网的运行和控制策略研究是如何进行的呢？首先，微电网的运行与控制策略需要考虑电力供需平衡的问题。
在微电网中，能源的供给与需求必须保持平衡，以确保正常的运行。
为了实现这一目标，研究人员提出了多种控制策略，如基于模糊逻辑的控制、基于强化学习的控制等。
这些策略可以通过监测微电网内的能源供应和电力需求，实时调整能源的分配和使用，以达到电力供需平衡的目标。
其次，微电网的运行与控制策略还需要考虑能源的多样性。
微电网可以利用多种能源，如太阳能、风能、生物质能等，来满足电力需求。
然而，这些能源的可用性是不稳定的，需要合理的控制策略来调节和优化能源的使用。
目前，一种常见的控制策略是基于能量管理系统（EMS）的控制，它通过监测不同能源的可用性和消耗情况，实现能源的合理分配和利用。
此外，微电网的运行与控制策略还需要考虑能源储存技术的应用。
能源储存是微电网中至关重要的一环，它可以帮助储存过剩的能源，并在需要时释放能源。
常见的能源储存技术包括电池、超级电容器、燃料电池等。
通过合理利用这些储能设备，可以实现微电网系统的能量平衡和能源的可靠性。
此外，微电网的运行与控制策略还需要考虑经济性和环境可持续性的问题。
微电网作为一种分布式发电系统，可以实现电力的自给自足，并减少对传统电网的依赖。
通过合理的运行与控制策略，微电网可以降低电力成本，并减少对化石能源的消耗，从而在经济和环境两个方面都具有重要意义。
最后，微电网的运行与控制策略需要考虑安全和可靠性的问题。
微电网作为一个独立的电力系统，需要具备一定的安全性和可靠性，以保证电力供应的连续性和稳定性。
为了实现这一目标，研究人员致力于开发高效的监控系统和故障检测技术，以及制定相应的紧急应对和恢复策略。
电力系统中的微电网运行与控制策略研究
电力系统中的微电网运行与控制策略研究随着可再生能源的快速发展和智能电网的推广应用，微电网作为一个能够实现可靠与可持续能源供应的分布式能源系统，引起了广泛关注。
微电网的运行与控制策略是保证其安全稳定运行的重要因素。
本文将深入探讨电力系统中微电网运行与控制策略的研究现状、挑战和发展趋势。
1. 微电网运行与控制策略的概述微电网是一种由多个可互联的分布式能源源（如太阳能光伏、风能、储能系统等）和负荷组成的小型电力系统。
为了实现稳定可靠的电力供应，微电网需要设计合理的运行与控制策略。
运行策略包括微电网的启停策略、能量管理策略、能力分配策略等。
控制策略则涉及到微电网中各种设备的运行状态监测、功率调节、故障检测与处理等内容。
2. 微电网运行与控制策略的研究现状目前，针对微电网运行与控制策略的研究已经取得了很多重要进展。
其中，能量管理策略是微电网运行的核心内容之一。
目前常见的能量管理策略包括最小耗能策略、最大利用率策略、最大续航时间策略等。
此外，还有一些控制策略如频率和电压控制、有功和无功功率控制、容量和功率平衡控制等也得到了广泛的研究。
3. 微电网运行与控制策略的挑战微电网运行与控制策略面临着一些挑战，其中之一是不确定性。
由于可再生能源的天气变化和能量的波动性，微电网中的能源供应具有一定的不确定性。
因此，如何合理地预测和处理能量变化对于微电网运行与控制策略的设计具有重要意义。
此外，由于微电网中的设备和网络结构的复杂性，运行与控制策略的实时性和稳定性也是面临的挑战。
4. 微电网运行与控制策略的发展趋势为了克服微电网运行与控制策略中的挑战，未来的研究和发展将着重于以下几个方面。
首先，需要更加精确的能量预测模型和算法，以提高对能源波动性的处理能力。
其次，需要研究设计具有弹性的控制策略，以应对不同工况变化。
此外，智能化技术的应用将进一步提高微电网运行与控制策略的效果。
例如，利用人工智能、大数据分析和物联网技术来实现微电网的自主优化和自适应控制。
浅谈微网运行和电能质量控制分析
浅谈微网运行和电能质量控制分析【摘要】微网是指由储能装置、分布式电源、能量转换装置、监控和保护装置、先关负荷汇集而成的微型发配电系统，又被称为微电网。
它能实现自我保护、控制和管理，不仅能与外部的电网并网运行，也可以独立运行，是智能电网不可或缺的部分。
微网这一概念被提出来规范分布式发电，使其“友好地”接入电网，协调分布式发电与电网之间的矛盾。
微网是解决分布式电源大规模接入电网的重要方法，也是发展智能电网的重要研究内容。
微网运行控制和微网及含微网电网的电能质量分析与控制是微网研究的关键技术，为微网应用于实际和大规模微网接入电网提供理论参考和技术支持。
微网的兴起对解决分布式电源并网的政策、市场和技术等方面的问题有非常重大的意义。
为了发挥分布式发电技术在环境、经济和能源中的优势，微电网被很多国家纳入了未来电网发展的进程。
微网的电能质量问题不容忽视，本文对微网运行和电能质量控制进行简单的分析和探讨。
【关键词】微网运行；电能质量控制；分析0.引言随着技术的进步，过去的几十年中，电网规模扩大，逐步发展成为集远距离输电和集中发电的超大型互联网络系统。
但是不断增大的远距离输电量使得外来电力对受端电网的影响越来越大，电网运行的安全性和稳定性不断下降，并且难以满足供电多样化的需求。
另外，常规能源枯竭、环境污染等问题日益突出，分布式电网以其高效、环保、灵活的特点备受青睐。
可再生能源可有效缓解全球能源危机，提高能源可持续发展能力。
分布式发电是可再生能源开发利用的有效途径，它充分利用各种可用的分散存在的能源进行发电，有利于缓解集中发电设施建设的压力，是大电网的有效补益。
分布式发电优势明显，然而，由于分布式发电的随机性和分散性，大规模接入会对电网的安全稳定运行带来影响，当电网发生故障时，分布式发电必须与电网断开，无法发挥分布式发电削峰填谷的作用。
电能质量是指电力系统中电能的质量，完美对称的正弦波是理想电网的表现。
对称正弦会受到一些因素的影响，从而产生电能质量问题，本文对微网运行产生的电能质量问题进行简单的分析研究。
微电网运行控制策略
微电网运行控制策略截至目前，国内已开展微电网试点工程30个，既有安装在海岛孤网运行的微电网，也有与配电网并网运行的微电网。
“十三五”期间，我国将在太阳能、风能占优势的地区建设微电网示范区，还将推动建设100座新能源示范城市。
为进一步保障微电网的安全、可靠、经济运行，结合我国微电网发展的实际情况，一些新的微电网技术需求有待进一步研究。
微电网研究领域，最为关键的技术是微电网的运行控制，微电网控制的基本要求是：任一微电网的接入，不对既有微电网系统造成明显影响；能协调微电网的发电与负荷，自主选择运行点；能稳定的在并网和孤岛两种模式下运行，并在两种模式间平滑切换；可以对有功、无功进行独立控制，具有自主校正电压跌落和系统不平衡的能力。
微电网控制功能基本要求是新的微电源接入时不改变原有设备，微电网解、并列时是快速无缝的，无功功率、有功功率要能独立进行控制，电压暂降和系统不平衡可以校正，要能适应微电网中负荷的动态需求。
微电网控制功能如下：（1）基本的有功和无功功率控制由于微电源大多为电力电子型的，有功功率和无功功率的控制、调节科分别进行，可通过调节逆变器的电压幅值来控制无功功率，调节逆变器电压和网络电压的相角来控制用功功率。
（2）基于调差的电压调节在有大量微电源接入是用P-Q控制是不适宜的，若不进行就地电压控制，就坑内产生电压或无功振荡。
而电压控制要保证不会产生电源间的无功环流。
在大电网中，由于电源间的阻抗相对较大，不会出现这种情况。
微电网中只要电压整定值有小的误差，就可能产生大的无功环流，使微电源的电压值超标。
要根据微电源所发电流是容性还是感性来决定电压的整定值，发容性电流时电压整定值要降低，发感性电流时电压整定值要升高。
（3）快速负荷跟踪和储能在大电网中，当一个新的负荷接入时最初的能量平衡依赖于系统的惯性，主要为大型发电机是惯性，此时仅系统频率略微降低而已。
由于微电网中发电及的惯量较小，有些电源是响应时间常数又很长，因此当微电网与主网解列成孤岛运行时，必须提供蓄电池、超级电容器、飞轮等储能设备，相当于增加一些系统的惯性，才能维持电网的正常运行。
微网运行和电能质量控制研究
微网运行和电能质量控制研究一、本文概述随着现代电力系统的快速发展，微网作为一种新型的电力供应方式，其重要性和地位日益凸显。
微网由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成，可以实现电能的自给自足和与外部电网的互补运行。
微网不仅提高了电力系统的供电可靠性和经济性，还有助于促进可再生能源的利用和节能减排。
然而，微网的运行和电能质量控制面临着诸多挑战，如分布式电源的间歇性和不确定性、负荷的多样性和动态性、以及微网与外部电网的交互等。
因此，对微网运行和电能质量控制的研究具有重要的理论意义和实践价值。
本文旨在深入研究微网的运行特性和电能质量控制方法。
对微网的基本结构和运行原理进行介绍，为后续研究奠定理论基础。
分析微网运行中面临的电能质量问题，如电压波动、频率偏移、谐波污染等，并探讨其产生的原因和影响因素。
接着，提出一种基于先进控制理论的微网电能质量控制方法，通过仿真实验验证其有效性和可行性。
对微网运行和电能质量控制的未来发展方向进行展望，为微网的优化设计和实际应用提供参考。
通过本文的研究，可以为微网运行和电能质量控制提供理论支持和实践指导，推动微网技术的进一步发展和应用，为电力系统的可持续发展做出贡献。
二、微网运行分析微网作为一种独立的电力系统，其运行特性与大型电网有着显著的区别。
微网运行分析主要包括微网的稳定性、经济性、环保性以及电能质量等方面。
微网的稳定性分析是关键。
微网中的电源类型多样，包括风力发电、光伏发电、燃料电池等可再生能源，以及储能装置如蓄电池等。
这些电源的出力特性受自然环境影响大，如风速、光照强度等，因此微网的功率输出具有波动性。
为了保障微网的稳定运行，需要对微网进行建模分析，研究其功率平衡、电压稳定、频率稳定等问题，并提出相应的控制策略。
微网的经济性分析也是重要的一环。
微网的建设和运营成本相对较高，但其可以提供可靠的电力供应，减少对传统电网的依赖，降低能源消费成本。
因此，需要对微网进行经济性评估，分析其在不同场景下的经济效益，为微网的规划建设和运营管理提供决策依据。
微电网运行控制与保护技术分析
微电网运行控制与保护技术分析随着传统能源的不断枯竭、环境污染问题目渐严重，新能源的受重视程度不断提升，我国也因此在太阳能、风能发电领域实现了较为长足的进步，但在这类新能源的实际利用中，分布式发电的间歇性却直接影响着电网的安全稳定运行，为了设法解决这一制约新能源利用发展的问题，正是本文就微电网运行控制与保护技术展开具体研究的原因所在。
标签：微电网；运行控制；保护1前言我国分布式发电领域实现了较为长足的进步，微电网的形成就是这一进步的最直观体现。
微电网本身具备着微型化、自我调控、高效环保、供电可靠性较高等特点，而这些特点的出现便得益于微电网运行控制与保护技术。
为此本文就这类技术展开了具体研究，希望这一研究能够为相关业内人士带来的一定启发。
2微电网运行控制（1）并网运行控制。
通常情况下微电网是通过利用公共并网点与大网点进行对接，并且多用经典的PQ进行控制，然后按照严格联络线功率的交换方式来对有功控制进行完成。
但是调频是通过大电网来完成的，并且这个时候微电网需要具有部无功电压控制技术，这样就能尽可能的平衡，确保主网与微电网、各个电能之间的无功功率交换频率得到最大程度的降低，从而对电网的振荡和越限进行有效防止。
（2）孤网运行控制。
一是多主控制与单主控制。
关于多主和单主控制主要是通过下垂进行控制的，其目的是用来对微电网进行控制，由一个或者多个分布电源进行频率与电压的提供，其中在并网运行的时候，分布式电源是使用PQ进行控制的，但是受到一些因素的影响导致变成了孤网运行，在这个时候一部分分布式电源就变成了下垂控制，不仅可以对微电网系统的频率和电压的计算提供帮助，并且还能够根据功率来对无功和有功进行平衡。
二是多代理控制。
所谓多代理控制就是指在整个微电网中，通过利用多代理的技术将PQ控制方式运用到其中，并且该体系具有智能化的特征，能够及时准确对四周环境的变化进行观察，还能够有效满足工作条件的需求，代理是其基本单位。
其次代理和代理之间能够相互交流和合作，并且根据微电网的组成因素能够将多代理控制下的代理进行划分，包括：分布式电源、负荷、微电网总控制以及局部控制代理几个组成部分，这些代理中微电网总控制是核心代理，作用是对各个局部控制代理的相关信息进行收集和整理，并且向它们进行控制命令的发布。
微电网运行与控制
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3.1 微电网运行状态
• 离网状态 • 运行于孤岛模式时，微网必须能维持自己的电压和频率。在传统电网中，频率能
通过大型发电厂内拥有大惯性的发电机来维持，电压通过调节无功功率来维持。 在微网中，由于采用大量电力电子设备作为接口，其系统惯性小或无惯性、过载 能力差、以及采用可再生能源发电的分布式电源输出电能的间歇性和负载功率的 多变性增加了微网频率和电压控制的难度。而且配电网线路阻抗呈阻性，使电压 不仅与无功功率有关也与有功功率有关，控制电压需要通过控制有功和无功功率 两个方面来完成。
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3.2、微电网控制方式
（一） 主从控制
以中心控制器作为主控制单元
欧盟多微网项目三层控制方法
最上层为中压配电网监控中心
中间层是单个微网的中心控制 器（MGCC ,micro grid central controller）
分布式电源和负荷的当地控制 器（LC）
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以分布式电源作为主控制器 以中心控制器作为主控制器
2.2 对等控制
分层协调控制 自治协调控制
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3.2、微电网控制方式
（二） 对等控制
定义：
每个分布式电源有相等的地位，没有一个单元像主控制单元或中心储能单元 那样对微网有着特别重要的作用。同时这种控制方法能让微网具有“即插即用”的 功能。
当微网从孤岛模式重连到大电网，如何与电网同步是其主要问题。目前，储能装置对缺少惯性的微网是 维持其暂态能量平衡的必要元件。
微网多目标优化运行及控制策略研究
微网多目标优化运行及控制策略研究一、本文概述随着微网技术的快速发展和广泛应用，如何实现微网的多目标优化运行及控制策略成为了当前研究的热点和难点。
微网作为一种集成了分布式电源、储能系统、负荷和能量管理系统的新型电力网络，具有灵活性强、可靠性高、环保节能等优点，对于提高电力系统的效率和稳定性，推动可再生能源的利用具有重要意义。
本文旨在研究微网多目标优化运行及控制策略，针对微网运行过程中的多个目标，如经济性、环保性、稳定性等，进行综合考虑，提出相应的优化方法和控制策略。
文章首先介绍了微网的基本概念和特点，分析了微网运行的主要目标和挑战。
然后，重点研究了微网多目标优化运行的理论基础和数学模型，包括目标函数的构建、约束条件的处理以及优化算法的选择等。
在此基础上，文章提出了一种基于多目标优化算法的微网运行优化方法，并详细阐述了该方法的实现步骤和流程。
本文还深入探讨了微网的控制策略，包括有功功率和无功功率的控制、储能系统的管理、保护和控制策略等。
针对微网中不同类型的分布式电源和负荷，文章提出了相应的控制策略和方法，以确保微网的稳定运行和高效利用。
文章通过仿真实验和实际案例分析，验证了所提出的多目标优化运行及控制策略的有效性和可行性。
实验结果表明，本文所提出的方法能够显著提高微网的经济性、环保性和稳定性，为微网的实际运行和管理提供了有力的理论支持和实践指导。
本文的创新点在于综合考虑了微网运行的多个目标，提出了一种基于多目标优化算法的微网运行优化方法，并深入探讨了微网的控制策略。
本文的研究成果对于推动微网技术的发展和应用，提高电力系统的效率和稳定性，促进可再生能源的利用具有重要意义。
二、微网运行与优化理论基础微网作为一种新型的分布式能源系统，其运行与优化涉及到多个领域的理论基础，包括电力系统分析、优化算法、控制理论以及可再生能源技术等。
电力系统分析是微网运行的基础。
通过对微网中的电源、负荷、储能装置以及输电线路进行建模和分析，可以了解微网的运行状态和性能。
电力系统中的微电网运行与控制策略研究
电力系统中的微电网运行与控制策略研究概述：随着能源需求的不断增长，传统的电力系统面临着诸多挑战，如电网容量压力、能源供应不可靠等。
微电网作为一种新型的分布式能源系统，在解决这些问题方面具有巨大的潜力。
本文旨在探讨微电网的运行与控制策略，以提高电力系统的可靠性和效率。
一、微电网的定义和特点：微电网是由可再生能源、分布式电源、能量储存设备和负荷组成的分布式能源系统。
与传统的中央电网相比，微电网具有以下特点：1. 厂站级别：微电网可以由一到多个建筑、乡村、社区或工业园区组成，形成一个小型的封闭系统，具有自主的供电能力。
2. 可再生能源：微电网主要利用太阳能、风能等可再生能源进行发电，减少对传统能源的依赖，具备更低的碳排放。
3. 分布式能源系统：微电网中的电源和负荷分布广泛，能源来源分散，具有更高的鲁棒性和灵活性。
4. 能量储存设备：微电网通过能量储存设备，如电池、超级电容器，实现能量的平衡和峰值削减。
二、微电网的运行策略：微电网的运行策略主要包括能量管理和负荷管理两个方面。
1. 能量管理：能量管理是微电网中最核心的运行策略之一，其目标是保持微电网内能量的平衡和稳定。
以下是常用的能量管理策略：（1）功率优化控制：通过有效控制发电设备的功率输出和负载的电能消耗，使得微电网中的能量平衡。
（2）能量储存管理：根据微电网的能量需求和实时的能源价格，合理调度能量储存设备的充放电，以确保能量的高效利用。
（3）能量流控制：通过监测微电网中的能量流和负荷需求，实施能量的分配和调度，以保障微电网运行的稳定性。
2. 负荷管理：负荷管理旨在最大程度地提高微电网的能源利用效率和负载供电质量。
以下是常见的负荷管理策略：（1）智能负荷控制：通过智能化手段，对微电网中的负载进行实时监测和预测，并根据需求进行合理调度，以提高能源利用效率。
（2）负载平衡：在微电网中，不同负载之间的功率需求存在差异，通过合理地分配负载，可实现负荷平衡，减少能源浪费。
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随笔之九-微网运行与控制严同· 1 个月前微电网，现在无疑是比较前沿的内容，国内这块与国外相比有一些差距。
参与做过一些微电网规划，比如三沙岛的，也参观过一些实验室的微电网模型，许继的示范项目，试着总结一二。
一、微电网概述首先说说分布式能源和微电网的区别吧。
分布式能源（DER）：一般定义为包括分布式发电（DG）、储能装置（ES）和与公共电网相连的系统。
其中DG是指满足终端用户的特殊需求，接在用户侧的小型发电系统，主要有内燃机，微型燃气轮机、燃料电池、太阳能、风能等发电系统。
分布式能源有很多优点，比如可实现能源综合梯级利用，弥补大电网稳定性方面不足，环境友好等，但是它的最本质缺点在于不可控和随机波动性，从而造成高渗透率下对电网稳定的负面影响。
所以，分布式能源和微电网的本质区别就在于前者不可控，后者可控。
微电网（MG）把分布式发电、储能装置、负荷通过控制系统协调控制，形成单一可控单元，直接接在用户侧，优点是非常明显的。
微电网的控制模式和策略是里面的关键部分，无论是系统级的主从、对等和综合性控制模式，还是逆变器级的P/Q、U/f、下垂控制，乃至和储能相结合的控制方式，都是微电网的核心部分。
而这些，在分布式能源系统里面是不会涉及的。
所以说，很多外面在搞的微网项目，特别是中国人在国外援建，都是在混淆概念，没有控制系统，其实只能叫做分布式发电（分布式能源系统都算不上）。
所以说微电网的核心在于“自治独立，协调互济”，自治独立指的是微电网具备阻断电网故障影响的能力，使微电网的孤网运行具有不失负荷或者少失负荷；协调互济指的是微电网和主网可以建立互相支援的关系。
国外这块，美国，欧盟和日本研究和应用较为领先，三者之间对于微电网的定义略有区别但不大，国内这块，学校里面天大好像还可以，示范工程许继有两个。
二、微电网的架构微电网的体系结构一般采用国际上比较成熟的三层结构（许继的示范工程也是如此）：配电网调度层、微电网集中控制层、分布式电源和负荷就地控制层。
这块就不多展开了，比较直白。
三、微电网控制策略控制策略是微电网的核心关键部分。
微电网的运行分为并网运行和离网运行（孤岛运行），控制策略也是围绕这两种状态和切换过程进行。
微电网控制体系主要如下图所示：第一层为逆变型电源的逆变器级控制这一层的控制模式主要分为：恒功率控制(PQ控制)、恒压/恒频控制(V/f控制)和下垂控制(Droop控制)。
恒功率控制(PQ控制)：顾名思义，就是实现有功和无功的控制=参考值。
当光伏、风机等分布式发电系统采用最大功率追踪控制时，属于恒功率控制。
微电网并网运行时，由电网提供电压和频率参考，各分布式电源一般采用恒功率控制。
当然，部分可控型分布式电源也可采用f-P 和V-Q 下垂控制方法，在电网电压幅值和频率降低时，能够支撑电网电压和频率。
恒压/恒频控制(V/f控制)和下垂控制(Droop控制)：恒压/恒频控制，即控制电压和频率。
下垂控制，则比较重要且复杂些，即选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线（Droop Character）作为控制方式，即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压，这种控制方法对微网中的微源输出的有功功率和无功功率分别进行控制，无需机组间的通信协调，实现了微源即插即用和对等控制的目标。
微电网孤立运行时，需由微电网内主电源建立电压和频率参考，该层控制可分为主从控制模式和对等控制模式。
在主从控制模式中，微电网内的一个分布式电源(或储能设备)采取V/f 控制，为微电网提供电压和频率参考，而其他分布式电源则采用PQ 控制。
在对等控制模式中，微电网中参与电压、频率调节和控制的多个可控型分布式电源(或储能设备)在控制上都具有同等的地位，通常选择P-f 和Q-V 下垂控制方法，根据分布式电源接入点就地信息进行控制。
与主从控制模式相比，在对等控制模式中采用下垂控制的分布式电源可以自动参与输出功率的分配，易于实现分布式电源的即插即用。
所以一般来说，下垂控制核心在于负荷功率变化时，不同分布式电源的功率自动通信和共享，P/Q控制核心在于根据实际运行情况，对分布式电源有功和无功指定控制。
两者区别已经很清楚了，直观的说一个主要对外，一个主要对内。
PQ控制对外用于并网，被处理为一个恒定的功率输出；下垂控制用于孤岛，没有公网的电压频率支撑，要自治地负责系统的电压频率的调节满足要求。
第二层控制微电网并网运行时，第二层控制的主要目标为降低微电网内可再生能源与负荷的波动对主网的影响，使微电网作为一个友好、可控的负荷接入主网。
通过微电网中心控制器(MGCC)对各分布式电源下发合理的功率指令，通过联络线功率控制可实现这一点。
微电网孤立运行时，采用主从控制模式能维持微电网电压和频率恒定，负荷的变化主要由主电源跟随，需要通过MGCC 实现各分布式电源间的功率合理分配。
采用对等控制模式时，能同时解决电压频率稳定控制和输出功率合理分配，但这是一种有差控制，负载变化前后系统的稳态电压和频率会有所变化。
此时，该层控制的目标主要是恢复微电网电压和频率。
微电网运行模式无缝切换控制也在第二层控制中实现，该部分应具备电网故障检测、微电网与电网同步等功能，并对微电网并网静态开关和主电源控制模式切换进行协调控制。
第三层控制该层主要为微电网能量管理系统层，通过相应能量优化算法：①确定微电网并网运行时，与大电网之间联络线输出功率参考值(作为微电网第二层控制目标参考值);②在微电网孤立运行时，调整各分布式电源输出功率参考值或下垂曲线稳态参考点和分配比例系数设定等信息，实现微电网经济运行等功能。
这里其实只是简单总结了下微电网的控制模式，在实际运行中和储能模块相结合这块还是非常复杂的，特别是离网控制，涉及稳态，动态和暂态的三态控制，并网控制稍微简单些，只需考虑稳态控制即可。
四、微电网规划微电网规划这块国内目前也还是慢慢开始做，并不是很成熟。
里面具体的可以看一些文献和资料，定容、储能、协调控制，优化算法结合在一起，还是比较复杂的。
用的软件主要是HOMER软件，软件本身还是比较强大的，我没有用过就不多说了，以后想抽空学下。
五、微电网保护微电网保护问题根源在于分布式电源使得配电系统从单电源辐射式网络变为“潮流双向性网络”，主要是三个问题：1）分布式电源与原有配电网保护的配合问题 2）分布式电源对线路重合闸的影响 3）孤岛监测和反孤岛措施。
传统配电网典型保护设计方案通常是主馈线采用电流速断保护和过流保护组成的两段式保护，并配置三相一次重合闸装置。
电流速断按照线路末端故障有灵敏度的方法整定，过流保护按保护线路全长加时限整定。
1）分布式电源与原有配电网保护的配合问题如图所示。
一是导致本线路部分保护灵敏度降低及拒动，部分保护的灵敏度增加。
如图，当K3发生接地故障时，由于MG的分流作用，使B3感受到的故障电流减小，B3的灵敏度降低：当K2点发生接地故障，B4将流过MG提供的故障电流，使保护B4的灵敏度增加。
二是导致本线路保护误动。
当母线处或K1发生接地故障时，B3流过MG提供的反方向短路电流，当MG馈入电网的功率足够大时，将使B3误动。
三是导致相邻线路保护误动，失去选择性。
当K4发生接地故障，B1流过MG提供的短路电流，如果MG的容量足够大，那么B1的保护范围将可能延伸到下一段线路，使保护失去选择性。
2）分布式电源对线路重合闸的影响依旧如图。
K3发生接地故障，保护B3的电流速断保护立即动作断开故障线路，但MG的PCC 从检测外部故障到SS断开MG需要一段时间，期间MG和B3所在的馈线构成孤岛运行，如果此时保护B3的前加速动作，可能会造成非同期合闸。
同时，MG继续向故障点提供电路电流，可能使故障点电弧重燃，扩大事故。
保护B3的前加速必须与PCC处的静态开关SS动作时间配合。
所以，必须限制MG提供的短路电流，以公共配电网电流速断或定时限过流保护的定值为约束条件，以减轻MG接入对重合闸前加速，后加速的影响。
3）防孤岛保护孤岛效应当主电网由于故障或检修而停止对部分负荷供电时,用户侧的分布式电源可能与负荷构成一个可独立运行的孤网系统,从而脱离电网调度系统的控制,如果不能明确地给出孤网系统与主电网的断开点,则可能引发一系列人身和运行隐患。
这块内容涉及到一些孤岛监测方法，可以结合IEEE 1547 孤岛检测标准看看。
4）微电网保护措施一是微电网系统级保护。
关键是其与公共配电网的连接点PCC，可知，微电网并网运行对配电网继电保护的影响因素主要取决于两个因素：注入配电网的短路电流大小和持续时间。
当公共电网发生永久性故障或微电网的运行状态不符合标准时，要求微电网进入孤网运行，PCC的迅速动作能减轻微电网对公共配电网继电保护的不利影响。
所以，PCC安装的控制与保护装置必需能够检测并准确判断电网的各种故障情况，迅速做出响应，决定微电网是否进入孤网运行。
二是微电网单元级保护。
当公共电网发生故障或电能质量下降，如过电压，电压偏低等，对于敏感负荷，需要微点网快速断开与公共电网的连接，微电网进入孤网运行模式。
微电网单元及保护主要是应对微电网内部发生的各种故障所配置的保护。
具体来说比如限制DG的容量与接入位置，配电网故障时，DG立即退出，引入故障电流限制手段如故障限流器等。
保护这块确实不擅长，也就随便总结一些。
六、微电网工程实例许继河南分布式光伏发电及微电网运行控制试点工程是国内首个包含光伏发电、电力储能，并具有微电网特性的试点工程，是国家电网公司唯一的微电网试点项目。
该项目以河南财政税务高等专科学校屋顶380 kW光伏项目为依托，由380 kW 光伏电源、2 组100 kW/100 kWh 储能系统、约34 路用电负荷、相关控制单元和保护单元构成光储联合微电网系统，可以实现微电网并网到离网，离网到并网的平滑过渡。
图中的负荷回路和光伏发电回路实际上对应有多路负荷回路和光伏回路。
本示范工程将离网状态定义为：1DL 和2DL 均跳开，即孤岛状态。
并网状态定义为：1DL 和2DL有一个合上。
正常运行时，1DL 及分段3DL 合上，2DL 断开，微电网为并网运行。
系统和光伏电源同时给用电负载供电。
如果系统故障，导致1DL 断开，微电网进入离网运行，光伏发电、储能系统和用电负荷构成微电网的计划孤岛运行模式，持续供电。
当系统电源恢复，则合上1DL 或2DL 开关，微电网由离网运行转入并网运行。
此项目的保护与控制装置有：光伏逆变器，储能变流器，微电网系统控制器，负荷控制器，馈线保护控制器。
除了以上保护控制器外，还有一套后台集中控制中心完成系统的集中控制和管理。
在微电网的并网、离网过程中，系统控制流程如图所示。
本项目中所有光伏逆变器在这整个过程中均作P/Q 控制。
在并网状态，按最大出力发电，在离网状态，由后台集中控制中心根据需要控制出力。