分析微電網逆變器自適應下垂控制策略

高孟澤

【摘 要】隨著我國電網建設的發展，發電技術的不斷提高，微網技術在電網行業得到進一步的發展。本文對于微網逆變器自適應下垂控制進行研究，從微網自身的特點出發，根據微網在電網控制和運行策略等方面的系統原理進行分析，針對微網逆變器自適應下垂控制的策略進行分析，對微網在電網控制系統的運用進行有效的研究，從現有的微網綜合控制方法研究微電網逆變器自適應下垂控制策略。

【關鍵詞】微電網；逆變器；下垂控制；控制策略

隨著發電技術中對可再生能源和高效清潔能源的使用，微電網的應用越來越重要。分布式發電系統既滿足理了日益增長的負荷需求，同時有效的減少了環境的污染。為了有效的解決電源大規模的應用問題，整合發電的優勢，有效的減少分式發電的沖擊力和負面影響，提出了微電網的概念。對于目前微電網的主要問題，即協調大電網與分布式電源之間的矛盾提出了重要的研究項目，即對于微電網中逆變器自適應下垂控制策略。本文所提控制策略針對現在微電網的實際應用，將微電網的電源、儲能裝置和控制裝置有效的結合，能夠有效的用戶提供電能和熱能。

1.微網逆變器自適應下垂控制

1.1微網控制與大電網控制的不同

微電網被視為是傳統電力系統的微型版。電力系統正在全面的發展，對于電力的傳輸的提高和電力發展的深入，保持電網的穩定性對于電力系統發熱安全也就顯得尤為重要，對于電網不斷的擴大，對于電網的穩定性也就存在很多不足，在技術和設備上都不能滿足人們的需要，對于系統的穩定也就不同，對于系統運行的隨機性，對于電力系統的安全的影響也就更大，對于電力系統的運行也就顯示了很多方面的不足，對于特大型的互聯電網的穩定性帶來了很大的影響。

對于微電網根據微源的類型和滲透深度，負荷特性及電能質量約束條件等，微網控制欲運行策略與傳統電力系統有顯著的不同，主要原因如下：

（1）對于微電網的魏源就是根據穩態與動態的特征，對于電力的產生單元，與系統的大電網的發電有很多不同的地方。

（2）在微電網中出現的單相負荷和單相能源的不同，微電網中控制平衡的單相也就會受到很大的影響。

（3）對于微電網供電很多時候也就存在對電網的不可控制的情況，對于一些發電單元也就出現了很多的單元執行方法，不能更好的控制。

（4）同時在微電網控制中儲存能源的長短的期限具有十分重要的作用。

（5）經濟性也就是對微網的限制，必須要有效的保證微源的接入和斷開，確保微電網的正確的運行。

根據上面的原因，對于微電網的控制需要進行從新研究，同時提出更有效的微電網逆變器自適應下垂控制策略。

1.2微網逆變器自適應下垂控制的相關設備

在實際的工作中，很多逆變器自適應下垂控制本身存在的一些固有的問題和缺陷，導致逆變器自適應下垂控制沒有正常的工作，例如，一些逆變器自適應下垂控制在微電網功能出現問題，導致系統中的能量管理系統出現問題，同時對于能量管理系統是每個微電網不可或缺的一部分，其職責是優化微電源的運行。與微網的保護系統和微電源控制系統相比，能量管理系統從整個微網的角度來調度各種裝置，因此對于發電和需求的控制是最為有效的。特別是對于微網逆變器自適應下垂控制的相關設施的管理，在對問題處理之后也就有相應的檢查措施，要保證微電網能夠正常運行。對微電網內部主要包括DG控制器、能量管理器、潮流控制器、繼電保護協調器、可控負荷管理器等。

2.微電網中微源控制方法

對于微電網中微源的控制要根據微網中DG單元的運用不同，采取不同的控制方法，對于電源穩定的管理性能，更好的運用V/f控制策略，同時在受到外部影響較大的電源采用PQ控制，達到優化微電網的運行。

2.1 PQ控制方法

微電網建設管理單位內部進行PQ控制管理工作的相關策略進行健全和完善，對于PQ控制主要就是給定功率的電源中輸出功率P和Q進行控制，對于電壓和負荷的變化進行測試，主要就是有效的保證恒定功率的輸出。當使用逆變器進入微電網時，逆變器的輸出電壓即為電網電壓，通過調節逆變器的輸出電流，從而實現注入有功功率和無功功率的控制。將有功與無功解耦，對電流進行控制，采用PI控制器可使穩態誤差為0。利用鎖相環技術，可使采用PQ控制的DG能夠獲得頻率支撐。

2.2 VF下垂控制方法

VF下垂控制主要就是對檢測的電壓和頻率的控制，保證其恒定性，在負荷發生變化的時候，對于電源的輸出的頻率和功跟上節奏變化。對于VF下垂控制的原理是由于測試的微型電源輸出的電壓和電流，計算相應微型電源輸出的瞬間的有功和無功，然后也就要對通過的波頻進行平均核算，并與微型電源參數功率進行比較，在最后通過VF下垂控制器，有效的控制微型電源輸出的頻率和電壓。同時給微電網系統帶來了更加安全的使用過程，也是電力穩定性的解決方法，通過提高VF下垂控制質量保證了微電網的穩定性，能夠充分的提高電力使用的性能。

3.微網綜合控制方法的分類

由于分布式發電的迅速發展，微網技術的不斷成熟，微網的控制策略也不斷的更新改進，其方法非常多，增加微電網保護技術的投入充分的穩定了電力使用的穩定性，同時也提供了一個非常有效的方法。在電力系統的傳輸中，能夠讓整個電力系統正常的運行，這也是主動控制電力系統穩定性的方法。下面按照不同的控制策略對控制方法進行分類介紹。

3.1主從控制

所謂主從控制主要就是對于微電網由上面的主層控制和底層從控制到實際的有效的控制，對于上層控制向下層的控制單元下達命令，在控制的時候需要進行可靠的通信線路采集和控制信息，在對微電網進行控制的時候也就會導致電壓的不穩定性，在進行通信和控制軟件的故障的時候也就會導致系統出現故障，在對微網進行擴展的時候還會受到通信成本和通信頻率的限制。

3.2對等控制

所謂對等控制也就是針對之前微電網采用即插即用式DG的微網提出控制方法，在對微網的設備進行有效的管理，通過采用對等的模式進行自動的控制，微電網中進行接入或者去掉其中的一個不對微電網產生相應的影響，這也就是對等控制的作用。對等控制也就不需要通過通信環節，可以有效的實現分式電源的即插即用的效果，讓微電網使用中更具優勢。

3.3基于多代理技術的微網控制

對于微電網中控制的研究，根據很多的技術研究和實踐，將傳統的電力系統中的代理技術更好的應用到微電網控制系統，代理的治理具有反應能力和自發行為的特點，可以有效的對微電網的分散系統進行控制，滿足微電網自適應下垂控制的需要，同時還提供了一個能夠控制性能但又不需要經常管理的控制系統，對于相應的智能控制系統也就是現在微網控制系統的主要發展方向。

4.結束語

對于當前微電網逆變器自適應下垂控制研究主要就是對電網的本身控制進行分析，能量管理系統中對控制系統進行優化，需要不斷的完善微網控制系統。這也就是需要對微網控制系統進行集中研究，主要對不同微型電網系統的運行和控制；以及獨立運行的模式和網絡接連的運行模式中，微網智能的頻率轉化和電壓的控制策略進行研究；還要對微電網的分散控制方法進行有效的優化，提高微電網逆變器自適應下垂控制效果。 [科]

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