_海岛光储直流微电网自治控制策略
风光储能在微电网中的控制策略
风光储能在微电网中的控制策略发布时间：2023-02-21T09:11:48.975Z 来源：《科技新时代》2022年10月19期作者：余剑[导读] 储能装置在维持微电网稳定运行、提高电能质量以及调频调峰等方面发挥着巨大的作用。
微电网既可以与大电网实现并网运行，还能在检测大电网故障期间，断开与大电网连接，然后切换至独立运行模式。
余剑国网湖北省电力有限公司咸宁市供电公司湖北咸宁 437000摘要：储能装置在维持微电网稳定运行、提高电能质量以及调频调峰等方面发挥着巨大的作用。
微电网既可以与大电网实现并网运行，还能在检测大电网故障期间，断开与大电网连接，然后切换至独立运行模式。
微电网中，用到的分布式电源可作为再生能源，因其具备较强环保性，所以可促进能源循环利用。
关键词：风光储能；微电网；控制策略引言人类依靠能源而生存，国家依靠能源而强大。
随着社会发展与经济的快速增长，能源需求变得越来越紧迫，而这种趋势在未来还在持续增长。
传统的诸如煤炭、石油、天然气等化石能源随着人类的大量消耗正在逐渐枯竭，而且这些化石燃料的燃烧带来的环境污染、气候变暖、生态恶化等问题对人类的生存造成了威胁。
另一方面，与此相对的风能、太阳能、水能、生物质能、海洋能等可再生能源，由于资富、清洁无污染，满足了人们日益增长的能源消费需求和建设环境友好型国家的迫切需要。
所以对可再生能源的大力利用与开发己经成为我国的一项重要发展战略。
1微电网运行方式微电网具备离网运行与并网运行特点，离网转并网、并网转离网等两种暂态运行方式。
微电网要在两种常态下稳定运行。
2风光储能在微电网中的控制策略2.1主从控制并离切换微电网应用主从控制策略在离网与并网模式中切换，为了确保系统稳定运行，主电源可以在PQ与V/f控制键顺利切换，便于实现微电网并、离网模式无缝衔接。
以控制器状态跟随微电网平滑切换控制法，但与此同时，还应切换控制器参数。
文章当中对微电网运行模式切换动态规律进行研究，然后优化切换控制器，便于减少切换中的暂态振荡。
光储联合运行直流微电网控制策略
光储联合运行直流微电网控制策略张小东;王宇;李白;焦飞【摘要】In order to solve the problem of photovoltaic (PV)grid-connection,the paper proposes a kind of control strategy for DC micro-grid operation based on PV and energy storage systems.It firstly constructs structure of the DC micro-grid sys-tem based on unified operation of PV and energy storage which consists of the PV system,the energy storage system,the non-isolated DC-DC converter and the high-frequency isolated DC-DC converter.By dividing six kinds of operation modes for the system and in the premise of ensuring stable DC busbar voltage,this strategy can determine operating state of the en-ergy storage system by detecting and comparing PV output power and load demand power in real time,which is to consider the energy storage system as the relaxation node of the DC micro-grid so as to ensure stable operation of the system.Finally, it verifies effectiveness of this system and the control strategy by PSCAD/EMTDC simulation.Meanwhile,it studies proto-type of the high-frequency isolated DC-DC converter,and the experimental results prove accuracy of theoretical analysis.%为了更好地解决光伏系统的并网问题,提出了一种基于光储联合运行的直流微电网运行控制策略.首先构建了光储联合运行的直流微电网系统结构,该系统由光伏系统、储能系统、非隔离型DC-DC变换器以及高频隔离型DC-DC变换器组成.在划分系统6种工作模式的基础上,该策略可以在保证直流母线电压稳定的前提下,通过实时检测并对比光伏输出功率与负荷需求功率来确定储能系统的工作状态,即采用储能系统来作为直流微电网的松弛节点,从而保证直流微电网系统的稳定运行.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件验证了该系统以及运行控制策略的有效性,针对核心器件高频隔离型DC-DC变换器进行了样机实验研究,实验结果证明了理论分析的正确性.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】7页(P58-64)【关键词】光伏并网;直流微电网;控制策略;高频隔离型DC-DC变换器【作者】张小东;王宇;李白;焦飞【作者单位】浙江省计量科学研究院,浙江杭州310018;北京云道智造科技有限公司,北京100083;北京云道智造科技有限公司,北京100083;中国电力科学研究院有限公司,北京100192【正文语种】中文【中图分类】TM732近年来，随着直流输电与直流配电网技术的发展，分布式电源的并网结构与策略更加灵活与多样化[1-3]。
光储微电网孤岛系统的储能控制策略_李斌
电力自动化设备Electric Power Automation EquipmentVol．34No．3Mar.2014第34卷第3期2014年3月编者按语：微电网能灵活控制分布式电源的特性，为开发利用我国种类丰富、储量可观的可再生能源资源提供了一种有效途径，有利于推动节能减排进程、提高电源结构低碳化程度、促进智能化绿色电力的发展。
电力工作者为加快微电网的工程实践，在其分析建模、运行优化、控制策略、储能技术及装置、保护技术等方面做了较广泛的研究。
本次微电网专题栏目即结合上述方面进行了深入研究和探讨。
微电网中元件、设备类型复杂，运行特性不同，给系统建模、协调控制、综合保护等带来困难。
为实现微电网稳定可靠、经济高效运行，需要在优化规划可再生能源组合，快速发展电力技术，合理建立系统分析模型，确定适宜的运行模式及切换方式，合理制定运行调度策略，研究新型设备及多种设备的综合控制方法，发展与微电网特征相适应的保护技术等方面进一步深入研究。
欢迎就微电网理论、技术的研究及应用成果投稿本刊，参加讨论。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!"0引言微电网可以与常规电网并网运行，也可以独立运行［1-2］。
近年来由于可再生能源发电装机容量不断增加，微电网孤岛运行时功率波动对电能质量与安全稳定的影响越来越受到重视。
利用储能装置虽然可在一定程度上起到抑制功率波动的作用，但是单一的储能装置很难同时满足功率与能量两方面要求，而利用超级电容与蓄电池组成的混合储能系统对于微电网的稳定控制、电能质量的改善和不间断供电具有非常重要的作用［3-6］。
文献［7］介绍了储能技术在分布式发电中的应用，以及各种储能方式的原理及其优缺点；文献［8］详细介绍了超级电容器作为储能方式在微电网中的应用；文献［9］针对超级电容与电池混合储能系统，在平滑控制与传统限值管理的基础上，提出了一种新的能量管理方法；文献［10］从理论上证明了混合储能可以充分利用蓄电池和超级电容器的互补特性，提高储能的功率输出能力；文献［11］利用超级电容器功率密度高和循环寿命长的优点，通过双向DC ／DC 变换器的多滞环控制，优化了蓄电池的充放电过程，延长了其使用寿命；文献［12］提出了利用超级电容与蓄电池组成的混合储能系统来实现微电网孤岛运行时的功率平衡；文献［13］针对包含海水淡化负荷的风光柴储孤立微电网，设计了协调运行控制策略，该策略可以保证孤立系统的长期稳定运行，并且能够提高系统全寿命周期经济性。
风光储直流微电网的双输入MPPT控制策略分析
风光储直流微电网的双输入MPPT控制策略分析
金叶;邢凯淞;张哲;张岩
【期刊名称】《太阳能》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】针对以输出功率为判断标准的传统的单输入扰动观察法(下文简称为“传统扰动观察法”)存在的弊端,提出一种可用于风光储直流微电网的双输入变步长扰动观察法(下文简称为“双输入MPPT控制策略”),并对风电机组和光伏发电系统
分别采用两种控制策略时的占空比、发电效率等进行了对比分析。
分析结果显示:
相较于传统扰动观察法,风电机组采用双输入MPPT控制策略追踪最大功率点后,扰动步长减小90%的同时追踪时间减少了72.3%;光伏发电系统采用双输入MPPT控制策略追踪最大功率点后,扰动步长减小90%的同时追踪时间减少了39%。
仿真结果验证了双输入MPPT控制策略的有效性,该策略适用于电感参与调压的多种场景。
【总页数】12页(P34-45)
【作者】金叶;邢凯淞;张哲;张岩
【作者单位】河北科技大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM615;TM614
【相关文献】
1.基于双闭环的混合储能直流微电网稳定控制策略
2.风光储柴微电网系统运行控制策略分析
3.风光储直流微电网分层协调控制策略
4.风光储微电网-火电机组黑启动全过程储能控制策略研究
5.独立风光储微电网中混合储能的管理控制策略
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海岛光储直流微电网自治控制策略_毕大强
第 39 卷 第 4 期
电
网
技
术
Ppv Boost 光伏电池 Pbat 双向 DC/DC DC/AC 直流母线 Pload1 load1 load2 Pload2
887
相应改变控制策略。利用直流母线电压变化量作为 主从控制器控制策略的切换基准可以不需要主从 控制器间进行通信连接，提高了系统的可靠性与经 济性。 文献[8]提出以直流电压变化量为判定基准的 电压分层协调控制策略，各变流器独立工作，无需 相互通信，可简化控制系统结构，使直流微网具备 “即插即用”功能。但文献侧重点为以风储为微源 的微网控制且只对控制策略进行仿真分析，并没有 进行实验验证，缺乏控制策略可靠性的验证。文 献 [9] 提出一种以直流总线电压作为控制信号的直 流独立电网系统能量管理策略。但是，该方法忽略 了储能电池满电荷状态以及负荷重载状态下直流 母线过低可能导致系统崩溃。文献[10]针对负荷重 载工况下通过卸荷维持系统功率平衡，但依然没有 考虑储能电池处于满电荷状态下的情形。文献 [11] 提出一种改进的基于直流总线电压信息的能量变 换与管理方法，使得系统在极端条件下，如孤岛运 行蓄电池满电荷状态仍能达到功率平衡。但没有考 虑系统负荷重载工况下直流母线电压过低的工况 以及在系统运行过程中可能导致的工作方式频繁 切换的问题，同时微网内只设置直流负荷也不适用 于当前供电方式。 针对上述问题，本文基于直流母线电压幅值设 计了针对海岛光储微网的控制策略，以直流母线电 压幅值为判定基准，将控制策略设置成不同模式， 在不同模式中合理调节变流器及负荷的工作方式， 维持直流母线恒定，实现能量最优利用和系统稳定 工作。
电，避免储能电池过充过放。 3）欠压过压控制。出于储能电池成组安全考 虑，对应的电池工作荷电状态区间一般都在 10% 90%之间。当储能电池荷电状态(state of charge，
光储微电网系统控制策略的研究
光储微电网系统控制策略的研究1. 引言1.1 背景介绍随着全球能源危机的日益严重，传统的能源供应方式已经难以满足人们对电力需求的快速增长。
传统的大型电网系统往往存在着能源浪费、传输损耗大等弊端，因此急需寻求一种新的能源供应方式。
光储微电网系统便是一种新型的能源供应模式，它利用太阳能等可再生能源进行发电，并通过储能技术将多余的电能储存起来，以备不时之需。
光储微电网系统不仅可以提高能源利用率，减少能源浪费，还可以降低能源供应的不稳定性和不可靠性。
光储微电网系统还可以实现对电网系统的独立管理和控制，提高整个能源系统的稳定性和可靠性。
研究光储微电网系统的控制策略具有重要的意义。
通过设计高效的控制策略，可以更好地调控系统中的能量流动，提高能源利用率，降低运行成本，实现能源系统的可持续发展。
【2000字】1.2 研究意义光储微电网系统作为新型能源系统在能源领域备受关注。
其在提高能源利用效率、增强电网韧性和稳定性等方面具有重要意义。
通过对光储微电网系统控制策略的研究，可以有效实现系统的智能化控制和优化运行，进一步推动清洁能源的应用和普及。
控制策略的优化设计能够提高系统的能源利用效率和经济性，减少对传统能源的依赖，有助于推动能源结构的转型升级，促进可持续发展。
深入研究光储微电网系统控制策略的意义重大，有望为实现清洁能源的高效利用和可持续发展提供重要技术支持和理论指导。
【200字】2. 正文2.1 光储微电网系统概述光伏发电系统和电池储能系统的结合构成了光储微电网系统。
光储微电网系统是一种分布式能源系统，可以向电网供电或者接入电网进行能量交换。
光储微电网系统中的主要部件包括光伏阵列、储能电池、逆变器、控制器等。
光伏发电系统通过将太阳能转化为电能，为微电网系统提供电力支持。
储能电池则可以存储多余的电能，同时在需要时释放电能，保证微电网系统的稳定供电。
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，使得微电网系统可以与电网进行连接。
光储微电网孤岛系统储能控制措施探讨
光储微电网孤岛系统储能控制措施探讨摘要:微电网拥有灵活控制分布电源的特性,为开发我国可再生资源又提供了一种途径｡微电网的应用能够有效推动节能减排,促进智能化绿色电力的发展｡电力工作者为了加快微电网的工程进度,在分析建模､运行优化､控制策略､储能技术及装置､保护技术等方面做了广泛的研究｡文中从实际出发,探讨了微电网孤岛系统的储能控制措施｡关键词:光储微电网;孤岛系统;储能控制引言:由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统具有自适应能量管理,在微电网孤岛运行状态下,功率发生波动时混合储能系统可以快速响应,在微电网运行中不仅能够达到负荷的功率需求,还能满足电能质量的要求｡当微电网中能量和功率发生频繁､快速的变化时,会使光储微电网孤岛系统内的功率缺额不断地发生正负变化,这时由蓄电池和超级电容组成的混合储能系统可以直接通过超级电容对功率缺额进行实时补偿,然后再通过混合系统给超级电容和蓄电池进行功率缺额的自主分配､合理分配｡这种方法适用于负荷分布分散､微电网内分布式电源多样的场合,而且可以有效减少蓄电池的充电放电次数,大大廷长了蓄电池的使用寿命,而且不需要依赖于通信系统,在很大程度上提高了系统的安全性和经济性｡一､光储微电网孤岛系统(一)微电网系统的拓扑结构光伏电源具有间歇性和随机性的特点,输出功率容易被天气变化所影响,特别是在多云天气,发电功率会产生陕速的､剧烈的变化,因此需要配备相应的储能单元使用｡蓄电池是目前较为常用的储能单元,但是使用次数有限､单体造价高,而且单一的储能单元难以满足微电网的能量和功率要求｡超级电容和蓄电池通过各自的DC变换器和直流母线进行连接,而光伏发电系统则通过DC/AC变换器和交流母线相连,和负荷相连,从而形成微电网系统｡在微电网孤岛运行过程中,如果缺乏大电网的供电,就可能有负荷无法得到满足,这时就需要切除负荷｡微电网的负荷可以划分成次要负荷(可中断负荷)､重要负荷,以便保持微电网的可靠性和灵活性｡(二)混合储能系统特点超级电容是功率型的储能装置,输出功率变化速率快､变化范围大,充电放电的循环次数多,而蓄电池是能量型的储能装置,输出功率变化速率慢变化范围小,充电放电的循环次数少｡(三)光储微电网孤岛系统的自适应控制1.微电网内储单元功率变换器的控制方式光伏发电元的并网逆变器模型主要分为单级式和双极式,两种模型都是通过逆变控制来控制和输出光伏阵列的功率;而混合储能系统中双级式变流器的DC/DC 模块可以使能量进行双向流动｡当微电网孤岛运行时,为了保证微电网系统中电压质量能满足负荷要求,和实现微电网系统中功率的动态平衡,在各分布式电源的控制和配合上要实现两个目标:一是控制储能系统的输出功率和分布式电源,二是控制微电网系统的电压｡由于蓄电池的能量储备和超级电容的快速响应,微电网在孤岛运行过程中,不一样的储能设备要具备不一样的控制策略,并对相应系统中的净负荷功率缺额进行补偿｡双级式变流器蓄电池和超级电容等储能装置进行孤岛运行时,蓄电池DC/DC变换器可以通过功率控制来实现对系统功率输出的控制,而超级电容的DC/DC变换器则直接控制直流母线电压超级电容和蓄电池利用自身的DC/DC功率变换单元可以和直流母线并联,然后通过DC/AC功率变换单元和交流母线相连接｡依据功率参考指令可以得到蓄电池的电流参考值,蓄电池DC/DC模块在电流参考值为正时,工作状态属于Boost放电状态;蓄电池D C/DC模块在电流参考值为负时,工作状态属于Buck充电模式根据直流侧母线电压指令可以得到超级电容的电流参考值,理想电流参考值等于0时,超级电容DC/DC支路的控制环是无差调节,也就是说当直流侧母线电压稳定时,超级电容器既不吸收功率也不输出功率｡(四)混合储能的自适应控制策略微电网孤岛运行中,如果缺少大电网的频率和电压支撑,就需要微电网保持内部电能的供求平衡和电压､频率的质量保证｡微电网的常规控制方式是主从控制和对等控制主从控制要对负荷的实时状态进行采集,并通过微电网孤岛系统的净负荷计算,采用PQ控制的储能系统｡这种控制方式中数据的采集､计算､传输都会有一定延时,同时十分依赖通信设备｡因为光伏､风电这些可再生能源发电系统具有随机性和间歇性等缺点,一旦在微电网孤岛系统中大力渗透时,必然会影响微电网的稳定运行,因此微电网孤岛系统要实现内部能量的平衡就必须配备输出功率更稳定的储能系统｡蓄电池和新型超级电容混合储能系统具有较强的自适应功率控制,可以加强混合储能系统的响应能力,实现功率平衡｡这种控制策略能够延长蓄电池的使用寿命,而且无需数据采集和通信,增强了微电网孤岛系统的稳定性和可靠性｡二､结束语微电网既可以独立运行,又可以和常规电网并存运行,由于可再生资源发电机的容量不断变大,微电网孤岛系统的运行越来越受重视｡单一的储能装置虽然在一定程度上可以抑制功率波动,但是很难同时满足能量和功率两方面的要求,而超级电容和蓄电池组合的混合储能系统不仅能稳定控制微电网､还能改善电能质量,实现不问断供电｡参考文献:[1]李斌,宝海龙,郭力.光储微电网孤岛系统的储能控制策略[J].电力自动化设备,20l4,03:8-15.[2]兰国军.风/光/储微电网容量配置与控制策略研究[D].内蒙古工业大学,2014.[3]宝海龙.微电网孤岛保护及控制策略的研究[D].天津大学,2014.[4]范柱烽,毕大强,任先文,薛腾磊,陈宇刚.光储微电网的低电压穿越控制策略研究[J].电力系统保护与控制,2015,02:6-12.。
《2024年自治微电网中分布式电源的控制策略研究》范文
《自治微电网中分布式电源的控制策略研究》篇一一、引言随着能源结构的转型和可持续发展理念的深入人心，微电网技术逐渐成为电力领域的研究热点。
在微电网中，分布式电源作为其核心组成部分，其控制策略的优劣直接关系到微电网的稳定运行和能源的高效利用。
本文将针对自治微电网中分布式电源的控制策略进行深入研究，旨在为微电网的优化运行提供理论支持和实践指导。
二、自治微电网概述自治微电网是指能够在离网或并网状态下独立运行，具有自我调节、自我保护能力的电力系统。
其核心组成部分为分布式电源，如风力发电、太阳能发电、储能装置等。
这些分布式电源通过相互协调、互补供电，保证微电网的稳定运行。
三、分布式电源控制策略研究1. 分布式电源的并网与离网控制策略在并网状态下，分布式电源需与主电网保持同步，确保电力供应的稳定性和可靠性。
此时，控制策略应注重分布式电源的优化调度和功率分配，以降低对主电网的冲击。
在离网状态下，分布式电源需独立承担电力供应任务，此时的控制策略应注重各电源之间的协调配合，保证电力供应的连续性和稳定性。
2. 分布式电源的功率控制策略功率控制是分布式电源控制策略的核心。
针对不同类型的分布式电源，应制定相应的功率控制策略。
例如，对于风力发电和太阳能发电等可再生能源，应充分考虑其出力的波动性，采用最大功率点跟踪、预测控制等方法，确保其出力的最大化。
对于储能装置，应根据微电网的电力需求和供电状况，进行充放电控制，以实现能量的优化利用。
3. 分布式电源的故障诊断与保护策略为保证微电网的安全稳定运行，需对分布式电源进行故障诊断与保护。
通过实时监测各电源的运行状态，及时发现并处理故障。
同时，制定相应的保护策略，如过流保护、过压保护、欠压保护等，以防止故障对微电网造成损害。
四、实践应用与优化改进在实际应用中，应根据微电网的具体情况，制定合适的分布式电源控制策略。
同时，不断对控制策略进行优化改进，以适应微电网的发展需求。
例如，可以引入人工智能技术、大数据分析等技术手段，对微电网的运行状态进行实时监测和预测，为控制策略的制定和优化提供支持。
光储微电网系统控制策略的研究
光储微电网系统控制策略的研究光储微电网系统的结构光储微电网系统由太阳能光伏组件、电池储能系统、逆变器、微网管理系统和负载等组成。
太阳能光伏组件用于太阳能的转换，将太阳能转化为直流电能。
电池储能系统用于储存多余的太阳能电能，以供给负载使用。
逆变器用于将直流电能转化为交流电能，以满足负载需求。
微网管理系统用于监控和管理系统运行状态，实现光伏组件、电池储能系统、逆变器和负载之间的协调控制。
在光储微电网系统中，控制策略主要包括能量管理策略、功率控制策略和微网管理策略。
能量管理策略是光储微电网系统的核心控制策略，其主要目标是实现太阳能光伏组件和电池储能系统之间的能量匹配和优化利用。
光伏组件产生的电能即时供给负载使用，多余的电能则由电池储能系统储存。
当负载需求增加或太阳能不足时，电池储能系统释放能量以满足负载需求。
能量管理策略需要考虑太阳能的变化、负载需求的变化和电池的充放电状态，实现能量的最大化利用和电池的寿命保护。
常用的能量管理策略包括最大功率点跟踪（MPPT）算法、优化充电放电策略等。
功率控制策略是光储微电网系统中的重要控制策略，其主要目标是实现系统的功率流控制和平衡。
逆变器在系统中起着功率调节和控制作用，其输出功率需要满足负载需求，并实现电网与光储微电网系统的互联互通。
功率控制策略需要考虑负载需求的变化、光伏组件和电池储能系统的能量供给情况，实现系统功率的有效分配和调节。
控制策略的优化研究光储微电网系统的控制策略研究需要考虑能量管理、功率控制和微网管理方面的综合优化。
针对不同的工况和系统要求，需要设计和实现相应的控制策略。
在能量管理方面，需要考虑光伏组件和电池储能系统之间的能量匹配和优化利用。
在功率控制方面，需要考虑系统功率的有效分配和调节。
在微网管理方面，需要考虑系统的运行安全和稳定。
控制策略的优化研究可以采用仿真模拟和实验验证相结合的方法，通过建立系统电路模型和控制算法，实现系统性能和稳定性的优化。
《2024年自治微电网中分布式电源的控制策略研究》范文
《自治微电网中分布式电源的控制策略研究》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和可再生能源的迅猛发展，微电网技术作为一种新兴的能源管理和利用方式，得到了广泛的关注和应用。
其中，自治微电网作为微电网的重要组成部分，其分布式电源的控制策略更是研究的热点。
本文旨在研究自治微电网中分布式电源的控制策略，为微电网的稳定运行和能源的高效利用提供理论支持和实践指导。
二、自治微电网概述自治微电网是一种具备独立运行和并网运行能力的电力系统，由分布式电源、储能装置、能量转换装置和负载等组成。
其特点在于具备高度的自主性和灵活性，可以实现对可再生能源的充分利用，提高能源利用效率，减少对外部电网的依赖。
三、分布式电源的控制策略（一）分布式电源的种类与特点在自治微电网中，分布式电源主要包括风能、太阳能、生物质能等可再生能源发电装置。
这些分布式电源具有分散性、波动性、间歇性等特点，因此需要采取有效的控制策略，确保微电网的稳定运行。
（二）控制策略的分类针对分布式电源的特点，常用的控制策略主要包括集中式控制、分散式控制和分层式控制。
集中式控制以微电网中心控制器为核心，实现对整个微电网的统一控制；分散式控制则将控制权下放到各个分布式电源单元，实现就地控制；分层式控制则结合了集中式和分散式的优点，将微电网分为不同的层次进行控制。
（三）控制策略的研究重点1. 优化调度：根据实时负荷需求和可再生能源的发电情况，制定合理的调度计划，实现能源的高效利用。
2. 故障恢复：在微电网发生故障时，能够快速响应并恢复供电，保证系统的稳定运行。
3. 协调控制：实现分布式电源之间的协调控制，避免相互干扰，提高系统的整体性能。
四、分布式电源控制策略的实践应用（一）智能控制技术的应用随着智能控制技术的发展，越来越多的智能控制算法被应用到分布式电源的控制中。
例如，基于人工智能的预测控制、模糊控制等算法，可以实现对分布式电源的精确控制和优化调度。
（二）多能源协同控制的实践多能源协同控制是实现不同类型分布式电源协调运行的关键技术。
光储直流微电网系统协调控制策略研究
光储直流微电网系统协调控制策略研究
曹杰;王维庆;王海云
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2024(61)4
【摘要】为了更好地控制、管理和使用随机性较大的分布式可再生能源和需求波动较大的负载,文章对光储直流微电网系统内不同的变换器提出不同控制策略,通过不同控制策略控制变换器协调运行来保证系统的稳定运行,同时利用基于超级电容和蓄电池的互补特性设计了级联的拓扑结构组成混合储能系统,使系统稳定性进一步提高;并将系统分为多个运行模式,在所提控制策略下系统在多个模式间实现平滑稳定切换。
最后对运行中出现的分布式光伏电源输出波动和负载变化情况在MATLAB/Simulink进行了仿真实验。
结果表明,所提策略能有效抑制系统直流母线电压波动和优化混合储能的运行,提高了系统的可靠性和稳定性,验证了控制策略的有效性和可行性。
【总页数】6页(P29-34)
【作者】曹杰;王维庆;王海云
【作者单位】新疆大学电气工程学院;可再生能源发电与并网技术教育部工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM615
【相关文献】
1.独立光储直流微电网分层协调控制
2.孤岛直流微电网的光储协调控制策略
3.基于孤岛模式光储直流微电网的协调控制策略
4.多模式独立光储直流微电网的协调控制研究
5.独立型光储直流微电网协调控制策略
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
光储直流微电网混合储能协调控制策略研究
光储直流微电网混合储能协调控制策略研究光储直流微电网混合储能协调控制策略研究随着可再生能源的快速发展，光储直流微电网作为新型能源系统受到了广泛的关注。
光储直流微电网由光伏发电、储能系统以及各种负载组成。
然而，这种能源系统存在着能量产生与消耗的不平衡问题。
为了解决这一问题，混合储能协调控制策略被提出并得到了广泛研究。
混合储能协调控制策略是指将不同类型的储能系统结合起来，通过相互协调工作，实现光伏发电能量的高效利用。
常见的储能系统包括电池储能系统和超级电容储能系统。
电池储能系统具有高能量密度和长周期的特点，能够满足电网对能量的长期需求。
而超级电容储能系统则具有高功率密度和快速响应的特点，能够满足电网对能量的短期需求。
混合储能协调控制策略的基本原理是通过控制储能系统的充电和放电操作，使得系统中的能量在高峰和低谷时段得到合理分配。
具体而言，当光伏发电能量高于负载需求时，储能系统会进行充电操作，将多余的能量储存起来；而当光伏发电能量低于负载需求时，储能系统会进行放电操作，将储存的能量释放出来以满足负载需求。
在混合储能协调控制策略的具体实施中，需要考虑到充放电的控制策略。
充电策略主要包括最大功率点跟踪、电流限制和电压限制等，以确保储能系统能够在最大功率输出的情况下进行充电。
放电策略主要包括负载优先、电流平衡和电压平衡等，以确保储能系统能够在负载需求变化时，快速响应并提供稳定的输出。
为了验证混合储能协调控制策略的有效性，我们进行了一系列的实验。
实验结果表明，与单一储能系统相比，混合储能系统能够更好地平衡能量供需关系，提高光伏发电能量的利用效率。
同时，混合储能系统能够更好地应对负载需求的瞬时变化，减少因能量不足而导致的负荷故障。
然而，混合储能协调控制策略也存在一些挑战。
首先，不同类型的储能系统之间存在着能量转换的损耗。
其次，混合储能系统的控制算法需要根据实际情况进行优化设计，以提高系统的整体性能。
最后，混合储能系统需要考虑到储能系统的维护和运行成本，以实现长期的经济可行性。
孤岛模式下光储交流微电网能量管理协调控制策略
孤岛模式下光储交流微电网能量管理协调控制策略随着清洁能源的发展与技术的进步，光储交流微电网得到了越来越广泛的应用。
光储交流微电网可以将分布式光伏发电、储能系统和交流电网连接在一起，形成一种具有独立供电能力和稳定性的小型型微电网。
在孤岛模式下，光储交流微电网能够为用户提供清洁、高效的电力供应，但同时也面临着各种复杂的能量管理和控制问题。
因此，本文从光储交流微电网的能量管理协调控制策略入手，深入探讨光储交流微电网在孤岛模式下的控制问题及优化思路。
一、光储交流微电网的能量管理光储交流微电网由光伏发电系统、电池储能系统和交流电网三部分组成，这三部分之间存在着复杂的能量转换和交互关系。
在光储交流微电网中，能量管理是一个核心问题，其目的是合理分配和利用各个能量源的能量，保证微电网运行的可靠、高效和经济。
常用的能量管理策略有以下几种：1. 最大化自供电率自供电率是指光储交流微电网中自身所产生的电能占总用电量的比例。
最大化自供电率是一种常见的能量管理策略，其目的是尽可能多地使用光伏发电和储能系统产生的电能，减少对交流电网的依赖，从而减少能源的浪费和成本。
在孤岛模式下，最大化自供电率可以有效保障微电网的稳定运行。
2. 优化储能控制策略储能系统是光储交流微电网中的重要组成部分，其作用是储存通过光伏发电系统产生的电能，以便在需要时向微电网供电。
优化储能控制策略可以有效提高微电网的自供电率，降低对交流电网的依赖。
常用的储能控制策略有以下几种：（1）时序控制策略：根据用电负荷预测或天气预报信息，提前安排储能电池的充放电时序，以便在高峰期向微电网供电，低谷期储存电能。
（2）SOC控制策略：根据储能电池的SOC（State of Charg）状况控制其充放电，避免SOC过高或过低，延长储能电池的使用寿命。
3. 能量流优化控制策略能量流优化控制策略是一种综合的能量管理策略，其目的是通过整个微电网内各个设备的协调运行，最大程度地利用和分配各个能源产生的电能，优化电网性能和能量效率。
基于孤岛模式光储直流微电网的协调控制策略
杨旭红（1969-），
女，
博士，教授，
Email：yangxuhong.sh@
通讯作者：
尹聪聪（1994-），
男，
硕士研究生，Email：
18817930732@
75
电气传动 2020 年 第 50 卷 第 5 期
杨旭红，等：
基于孤岛模式光储直流微电网的协调控制策略
YANG Xuhong1，2，YIN Congcong1，2
（1. College of Automatic Engineering，
Shanghai University of Electric Power，
Shanghai 200090，
China；
2. Shanghai Key Laboratoryof Power StationAutomation Technology，
fluctuation，causes higher frequency coordination control mode switch. The asymmetric fuzzy control strategy of
maximum power point tracking was proposed to make full use of solar energy，
simulation of Matlab/Simulink，
the feasibility and effectiveness of the proposed coordinated control strategy were verified.
Key words: DC microgrid；
asymmetrical fuzzy；
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。
光储微网系统并网孤岛运行控制策略
光储微网系统并网孤岛运行控制策略一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，光储微网系统作为一种集光伏发电、储能技术和微电网技术于一体的新型电力系统，正逐渐受到广泛关注。
光储微网系统不仅能够有效整合分布式能源，提高能源利用效率，还能在并网和孤岛两种模式下稳定运行，为现代电力系统的灵活性和可靠性提供了有力支撑。
然而，如何制定和优化光储微网系统在并网与孤岛模式下的运行控制策略，仍是一个亟待解决的问题。
本文旨在深入研究光储微网系统在并网和孤岛模式下的运行控制策略。
通过对光储微网系统的基本组成、工作原理及运行特性进行分析，结合国内外相关研究成果和工程实践经验，探讨适合我国电力系统实际情况的控制策略。
文章将重点分析并网模式下光储微网系统的功率控制、电压和频率调节等问题，以及孤岛模式下系统的能量管理、负荷分配和稳定性保障等关键技术。
还将探讨如何根据不同场景和需求，对控制策略进行优化，以实现光储微网系统的高效、安全、稳定运行。
通过本文的研究，期望能为光储微网系统的设计、建设和运营提供有益的参考和指导，推动我国可再生能源和智能电网技术的发展，为实现碳达峰、碳中和目标贡献力量。
二、光储微网系统结构及特点光储微网系统是一种集成光伏发电、储能系统和微电网技术的分布式能源系统。
其系统结构主要包括光伏发电单元、储能单元、能量管理单元和微电网控制单元。
光伏发电单元：光伏发电单元是光储微网系统的核心部分，通过光伏效应将太阳能转化为直流电能。
光伏阵列通常由多个光伏组件串联和并联组成，以满足不同光照条件下的电能输出需求。
储能单元：储能单元是光储微网系统的重要组成部分，用于存储光伏发电单元产生的多余电能。
储能单元通常采用锂离子电池、铅酸电池或超级电容器等储能设备，以实现电能的高效存储和快速释放。
能量管理单元：能量管理单元是光储微网系统的“大脑”，负责实时监测和预测系统的运行状态，根据电能需求和供给情况，制定合理的能量管理策略。
光储交直流混合孤岛微网控制策略研究
光储交直流混合孤岛微网控制策略研究LIANG Rong-wei;LYU Zhi-lin;XU Liu;WANG Meng【摘要】针对现有的微网功率管理通常需要复杂编程来实现,提出一种无需复杂编程的综合控制策略来实现光储交直流孤岛微网的协调控制.在考虑储能荷电状态和直流母线参考电压偏差量越限的情况下,在前级结构中构建多回路功率控制策略,将越上限的储能荷电状态或直流母线参考电压偏差量反馈到光伏功率控制器中,使得光伏控制器偏离最大功率运行点,同时调整光伏输出的参考电压,进而防止储能荷电状态超过设定的上限或直流母线电压骤然上升.反之将越下限的储能荷电状态或直流母线参考电压偏差量反馈到需求响应侧发送切除直流负载命令,防止荷电状态超过设定的下限和直流母线电压骤然下降,从而实现了系统前级功率平衡并运行在安全范围内.另外,微网后级的逆变器采用主从控制模式,主逆变器采用虚拟同步发电机控制策略,实现对系统电压频率的控制及负荷的跟随;从逆变器采用恒功率控制策略为后级提供期望的功率需求.MATLAB/Simulink仿真结果表明:前级多回路功率控制策略与后级基于虚拟同步机的主从控制策略相联动,确保了所提混合微网在不同工况下能协调光伏功率和储能功率平衡,并使微网系统能稳定可靠运行.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(044)003【总页数】11页(P685-695)【关键词】光储交直流微网;孤岛运行;荷电状态;功率协调控制;主从控制【作者】LIANG Rong-wei;LYU Zhi-lin;XU Liu;WANG Meng【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TM610 引言目前，独立的光伏发电系统存在着波动性和随机性等不可避免的缺点，该因素也是造成电网不能向用户侧提供稳定、可靠用电需求的原因之一[1]。
同时，大规模的分布式光伏发电接入电网系统，对电网造成严重的影响，如电压升高、谐波增大和功率冲击等问题。
基于光-储-燃的直流微电网协调控制策略
依靠氢气 和氧气反应进 行发 电 ， 反应产 物为纯净
水， 因此燃 料 电池 发 电系 统具 有低 噪声 、 低 污染 、 高 效 率特 点 圳。 燃 料 电池 输 出为 直流 电 能 ， 可 以将 其 集 成在 直 流微 电网 系统 ， 为 了保 证 系统 安全 可 靠运
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ４ ０ ４ ４ ／ ｊ ． １ ６ ７ ４ — １ ７ ５ ７ ． ｐ ｃ ｒ ｐ ｃ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ６ ． ０ ２ ７
基 于光一 储一 燃 的直流微 电网协调控制策略
胡巧辉 ， 樊艳 芳 ， 王一 波
（ 新疆大学 电气工程学 院， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ ４ ７ ）
摘 要 ： 提 出了 １ 种 基 于燃 料 电池 、 光 伏 发 电 系统 以及 蓄 电池储 能 系统 的直流 微 电 网运行 和控 制
方法。 建立 了燃料 电池 、 光伏 电池 以及 蓄 电池 的数 学模 型 ， 给 出了直流微 电 网的运行模 式 以及 各 个 电力 电子接 口变换 器的控制 策略 。 基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ／ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ仿 真平 台搭 建 了直流微 电 网的仿 真模 型 ， 对
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ＤＣ ｍｉ ｃ ｒ ｏ —ｇ ｒ ｉ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｆ ｕ ｅ ｌ ｃ ｅ ｌ ｌ ，
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（1．电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)，北京市 海淀区 100084； 2．东北电力大学 电气工程学院，吉林省 吉林市 132012）
Autonomous Control Strategy of Island DC Microgrid With Photovoltaic and Storage System
第 39 卷 第 4 期
电
网
技
术
Ppv Boost 光伏电池 Pbat 双向 DC/DC DC/AC 直流母线 Pload1 load1 load2 Pload2
887
相应改变控制策略。利用直流母线电压变化量作为 主从控制器控制策略的切换基准可以不需要主从 控制器间进行通信连接，提高了系统的可靠性与经 济性。 文献[8]提出以直流电压变化量为判定基准的 电压分层协调控制策略，各变流器独立工作，无需 相互通信，可简化控制系统结构，使直流微网具备 “即插即用”功能。但文献侧重点为以风储为微源 的微网控制且只对控制策略进行仿真分析，并没有 进行实验验证，缺乏控制策略可靠性的验证。文 献 [9] 提出一种以直流总线电压作为控制信号的直 流独立电网系统能量管理策略。但是，该方法忽略 了储能电池满电荷状态以及负荷重载状态下直流 母线过低可能导致系统崩溃。文献[10]针对负荷重 载工况下通过卸荷维持系统功率平衡，但依然没有 考虑储能电池处于满电荷状态下的情形。文献 [11] 提出一种改进的基于直流总线电压信息的能量变 换与管理方法，使得系统在极端条件下，如孤岛运 行蓄电池满电荷状态仍能达到功率平衡。但没有考 虑系统负荷重载工况下直流母线电压过低的工况 以及在系统运行过程中可能导致的工作方式频繁 切换的问题，同时微网内只设置直流负荷也不适用 于当前供电方式。 针对上述问题，本文基于直流母线电压幅值设 计了针对海岛光储微网的控制策略，以直流母线电 压幅值为判定基准，将控制策略设置成不同模式， 在不同模式中合理调节变流器及负荷的工作方式， 维持直流母线恒定，实现能量最优利用和系统稳定 工作。
电，避免储能电池过充过放。 3）欠压过压控制。出于储能电池成组安全考 虑，对应的电池工作荷电状态区间一般都在 10% 90%之间。当储能电池荷电状态(state of charge，
Fig. 1
电池
KM
Pload3 load3(可控)
Ppv—光伏输出功率；Pbat—储能输出功率，储能放电时功率为正； Pload1—交流负荷功率；Pload2—直流负荷功率；Pload3—可控负荷功率。
图 1 光储微网系统结构 Structure of photovoltaic/battery micro-grid system
Ipv 单向DC-DC变换器 L1 iL Q1 PWM MPPT控制 Upv U pv MPPT + Upv Ipv PI 恒压控制 Udc + Udc
1
海岛微网系统结构
本文建立了适用于海岛供电的自治型光储直
流微网系统如图 1 所示。系统由光伏系统、储能系 统、变流器、交流负荷 Load1、直流负荷 Load2、 可控负荷 Load3、可控负荷切并网开关 KM 组成。 光伏电池出端电压较低且存在较大的波动性，选择 升压 Boost 型 DC/DC 变换器， 实现升压、 稳压及最 大功率跟踪(maximum power point tracking，MPPT) 功能[12]。 储能电池根据并网变流器的直流电压范围 和储能系统的设计容量通过一定的串并联连接后， 经变流器并网 。光伏系统与储能系统在直流母线 上汇流后，通过光储协调控制维持直流母线电压恒 定。能量消耗单元包括直流负荷、交流负荷和可控 负荷。可控负荷可用来模拟海岛微网内的海水淡化 负荷，通过对可控海水淡化负荷的投切控制，改善 海岛内的淡水供应并辅助系统功率调节。直流负荷
[5]
PV
直 流 母 线
Upv—光伏电池输出电压；Ipv—光伏电池输出电流；
U pv —光伏电池最大功率跟踪参考电压；Udc—直流母线电压；
U dc —直流母线参考电压。
Fig. 2
图 2 光伏系统控制原理 Controller for photovoltaic system
888
毕大强等：海岛光储直流微电网自治控制策略
0
引言
我国有着漫长的海岸线， 拥有面积大于 500 m2
的海岛 6 961 个[1]。长期以来海岛的发展受到电力 能源供应的严重制约。由于大多数海岛远离大陆， 若采用长距离海底电缆与大电网相连，由大电网向 海岛供电的方式，不仅经济成本高，而且供电可靠 性低，一旦海缆出现故障或被损坏，很难保证海岛 居民的持续供电。因此，目前这些远离大陆的海岛 大多数是以柴油发电组成的独立供电系统[2]。但随 着近年来海岛经济的不断发展，对电力需求不断加 大，传统上依靠柴油发电为主的供电模式从经济方 面和生态环境方面都不再适用于现今的海岛电网 建设。 由于大多数海岛及周围拥有丰富可再生能源 如太阳能，通过构建高效清洁的海岛能源体系，特 别是大力发展海岛微电网，不仅能够解决海岛化石 燃料短缺、运输困难等问题，对保护海洋环境、促 进节能减排也具有重要的意义[3]。围绕着小型独立 微网系统中多分布式电源的协调控制和能量管理 技术，国内外学术界和工程界开展了大量研究，并 建设了多个具有代表性的示范工程。目前针对微网 控制的研究多采用主从控制方式且由于微网变流 器较为分散，主从控制器之间多依靠通信进行联 系[4-7]，一旦通信失败，将导致微网不能正常运行。 电压是判定系统功率是否平衡的重要指标且 为主从控制器能够检测到的共同指标，通过检测电 压是否恒定可以判定系统功率是否平衡从而据此
基金项目： 国家高技术研究发展计划项目 (86 3 计划 )(2 012 A A051201)。 The National High Technology Research and Development of China (863 Program) (2012AA051201).
关键词：直流微电网；光储；直流母线电压；自治控制 DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2015.04.002ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 39 卷 第 4 期 2015 年 4 月 文章编号：1000-3673（2015）04-0886-06
电 网 技 术 Power System Technology 中图分类号：TM 711 文献标志码：A
Vol. 39 No. 4 Apr. 2015 学科代码：470·4054
海岛光储直流微电网自治控制策略
BI Daqiang1, FAN Zhufeng2, XIE Dongguang2, REN Xianwen2
(1. State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipments (Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University), Haidian District, Beijing 100084, China; 2. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, Jilin Province, China) ABSTRACT: An autonomous control is proposed for DC island microgrid with photovoltaic generation and storage system based on the DC bus voltage control. The operation of system is categorized into several different modes by monitoring the amplitude of DC bus voltage. The DC bus voltage amplitude is employed as an information carrier to determine the operation mode switching. Hence, each controller operates independently without communicating each other. Each power electronic converter coordinates its control method to maintain the constant of DC bus voltage under different modes. A control strategy for desalination plant in the system is proposed, which will be switched on when the power is excess and switched off when the power is shortage. Experimental results show that this control strategy realizes the smooth transition between the different modes, which verifies the practical feasibility and effectiveness of the proposed control strategy. KEY WORDS: DC micro-grid; photovoltaic/battery; DC bus voltage; autonomous control 摘要： 针对海岛光储直流微电网系统， 设计了一种基于电压 幅值的控制策略。 以直流母线电压幅值为判定基准， 将控制 策略设置成不同模式。 利用直流母线电压变化量作为系统模 式的切换基准， 无需控制器间进行通信连接， 提高了系统的 自治性、 可靠性与经济性。 在不同模式中合理调节变流器的 工作方式， 维持直流母线电压恒定， 实现能量最优利用和系 统稳定工作。 针对海岛淡水短缺问题， 设计了可控海水淡化 负荷的投切控制， 在改善海岛内的淡水供应的同时， 辅助系 统功率调节。 实验结果实现了工作模式的平滑切换， 验证了 提出方法的有效性和正确性。