光伏發電模式下微電網控制策略探析

郝偉

摘要：隨著經濟社會的快速發展，我國的新能源產業蓬勃發展，越來越多的新能源技術被應用到人們生活的各個方面，便利了人們的生活。為了緩解日趨緊張的能源使用現狀，我國積極開發多種綠色新能源，光伏發電逐漸成為我國電力發展的新途徑。微電網技術全面考慮了光伏孤立發電系統以及光伏并網發電系統的特點，來保證供電系統的電能質量。

關鍵詞：光伏發電模式;微電網;控制策略

引言：隨著新能源科技的飛速發展，我國對于清潔能源的使用越發普及。作為再生能源的太陽資源，在人們的生產、生活中發揮著極其重要的作用，人們利用太陽能資源多、易獲取的特點，積極建設太陽能路燈、太陽能電池板等多種設施。本文主要介紹了微電網技術在現代社會的應用與發展，以及發展中遇到的機遇與挑戰。

一、微電網的重要性

隨著經濟社會的飛速發展，人們對于電力的尋求不斷提升，大電網經歷了多年的發展逐漸成為供電的主要途徑。然而集中式大電網也存在一些不可避免的問題，主要是由于其供電成本高、運行條件高、安全性以及穩定性較為不足。隨著現代社會的供電壓力越來越大，難免會出現停電現象，影響人們的工作與生活。廣大科技人員逐漸重視供電網絡的技術升級，提升供電系統的安全性以及穩定性，為供電網絡提供堅實的技術支撐。因此，科技人員依托新能源技術，減輕供電系統對于大電網的依賴，提高供電系統在用電高峰時期的供電穩定性，提高供電系統的承壓能力。技術人員在進行聯網改造時，利用多種清潔能源相互配合，參照微電網模式，保持供電系統的安全穩定。

廣大電力科技工作者為了發揮分布式電源的重要作用，減輕大電網集中供電的不利影響，將分布式電源與電力負荷相結合，共同建立一個新型供電網絡，即微電網。微電網可以實現科技人員對于微電源的智能控制，并配備相等到的電力儲備裝置，是一種可以進行多種形式的電力供應的系統。微電網系統將工作形式進行細致劃分，分為并網與獨立運行兩種形式，使供電系統的穩定性與安全性得到了很大程度的提升。微電網系統的發展適應了經濟發展的大趨勢，符合我國經濟發展的需求，為我國新能源金屬的開發提供了強有力的技術支撐。

二、微電網的基本構成

1.太陽能電池組合方陣

太陽能電池作為光伏發電微電網系統的核心組成部分，其工作中的電壓相對較小，約為0.5V。因此，在實際的供電系統中，科技人員需要將太陽能電池單位進行串聯、并聯組合，形成大型的太陽能電池組。對于供電系統來說，電網需要將大量的太陽能電池單位進行組裝，形成太陽能電池組方陣，在方陣的綜合運用之下，進行供電工作，來滿足系統運行中對于電力的大量輸送。

2.儲能蓄電池

由于光伏電站的發電工作尚且存在不穩定元素，需要廣大科技人員進行綜合考慮。當遇到雷雨天氣，太陽能資源不充足的情況下，很可能會影響光伏發電站的供電效果。因此，電力工作者應該“未雨綢繆”，在太陽能資源充足的情況下，進行系統的電力儲備工作，將剩余的太陽能資源以電力的形式進行儲備。當遇到自然條件不好的情況下，供電站就可將儲備的電能資源加以運用，可將化學能轉換為電能加以補充，以保證供電網絡的正常運行，保障了供電系統的安全性以及穩定性。但是受科技條件的限制，我國的供電系統中光伏發電微電網依舊采用的是鉛酸蓄電池，容量相對較小，尚且不能做到太陽能資源的充分利用與大批量儲存。廣大科技人員依舊需要不斷進行研究創新，提升我國太陽能微電網的電力儲備功能。

3.充放電控制器

微電網中運用的蓄電池在充放電的工作過程中，過于頻繁的充電、防電工作會對蓄電池造成損耗，會縮短儲電池的使用周明。因此，廣大電力科技人員應規范、系統地控制蓄電池的充電、放電工作，合理利用控制器來避免這一現象。控制器的工作原理為通過蓄電池的電壓值與最大負荷值的數值對比，來進行評判蓄電池是否發生過度充電或者過度放電的狀況。當蓄電池的任何一種狀況發生時，控制器通過數據對比，實時控制蓄電池的放電狀況以及充電狀況，以此來控制供電系統的穩定性，減少蓄電池的損耗。隨著科技水平的不斷提升，科技人員在控制系統中裝設了監測、保護系統，部分科技人員進行了新的嘗試將計算機系統與控制系統相融合，我國的供電系統逐漸實現了智能化控制，逐步提升了供電的質量以及供電系統的工作效率。

三、光伏發電模式下微電網控制策略分析

1.主從控制策略

當微電網處于獨立運行狀態，因為缺乏外部大電網的電壓支持以及頻率的支撐，不同分布式電源往往會采用差異化控制方式。廣大科技人員運用主從控制系統對微電網進行控制，即將一個或者等多個電源作為主要控制樞紐，其他電源作為從屬電源。當微電網并入到大電網中是，因為大電網的輸電電壓以及頻率相對穩定，不會受微電網的電流的影響，因此供電時不需要對微電網的電壓以及頻率進行調節，僅僅需要對輸出時的有功功率以及無功功率進行適當調節，便可以保證供電系統的安全與穩定。當微電網處于獨立運轉的狀態時，其供電時的電壓以及電流都相對不穩定，需要電力工作人員運用VI控制技術對輸出電壓以及供電頻率進行適當調整，來保證電力系統的供電穩定以及供電安全。

具體來說，主從控制系統主要分為以下多個步驟：首先，當控制器檢測到微電網與配電網絡的連接斷開時，供電體統就會自動斷開中從控制系統。電力工作人員運用VI控制技術來適當調節微電網的輸出電壓以及輸電頻率，來保障供電過程的安全、穩定。其次，當微電網的供電負荷發生變化時，主控系統需要依賴負荷空化狀態對微電網的輸出電流進行控制以及調整，電力工作人員西藥及時對微電網進行檢測，觀察供電功率的變化以及供電系統的數值穩定性。由于發電模塊存在一定限額的可調容量，電力工作人員需要對發電模塊的可調容量以及從屬發電模塊的數值進行調節，來保證供電系統的輸出功率以及負荷變化的穩定性。若微電網在工作過程中出現從屬系統的輸出功率值變高的現象，此時的主控系統的電力輸出功率就會大幅度下降，通過從屬系統與主控系統的輸出功率調節變化來保障有充足容量的電量負荷變化。最后，當微電網中的備用容量沒有辦法對無功功率和有功功率進行有效調節的時候，這就需要借助主控系統對電力輸出的有效控制。一旦微電網的電力負荷突然升高，由于其對于電壓存在依賴性，技術人員可進行主控系統的調節來有效降低電壓。若此種方法失效，則可依托電力負荷的重要作用，來逐步加強對于主控系統以及從屬系統的控制，保證微電網的輸電安全性以及可靠性。

2.對等控制策略

科技人員在運用對等控制策略時，需要遵循一定的使用條件。當微電網處于相關機械設備的分配功率不均的狀況下時，此時微電網中的有功功率可以通過輸電頻率進行測量，無功功率可以通過輸電電壓進行計算，電力工作人員運用控制策略的算法，獲取相應的有功功率與頻率，無功功率與電壓間的關系曲線，運用此種方式的計算結果來調節微電網的輸出電壓以及輸電頻率。其中，在進行對等控制策略時采用的最為普遍的方法為f-P下垂控制與V-Q下垂控制，即通過對發電組件的數據測量，來獲得統有功功率以及無功功率的參考數值。但此種方法尚且存在弊端，即技術人員獲得了相應的數值，但是依舊無法高效解決供電問題，此種方式受外界的影響較大，會對用電系統造成較大的影響。

結束語：微電網是一種新型的供電網絡系統，為供電系統的穩定性以及安全性提供了一定的技術保證。廣大電力工作者需要不斷進行技術的研發，借助主從控制策略以及對等控制策略等多種方式對微電網的穩定性進行適當調節，擴大光伏發電模式的有影響力以及應用范圍，逐步實現微電網絡的成熟化，為人們的生產生活提供更加穩定、可靠的供電保障。

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（作者單位：湖北工業大學）