探究微電網電能質量控制策略

摘?要：在當前智能電網持續發展的情況下，微電網由于具有可再生資源利用率高、運行形式靈活、環境友好以及部分特殊情況下供電穩定性高等多種優勢，不僅愈發受到大眾的高度重視，同時在電網之內所占據的比重也不斷提高。對微電網技術展開更深層次的研究與分析，對優化用戶側供電單元整體電能體系與質量具有積極作用。在此期間，怎樣確保微電網供電效果與質量早已成為促進微電網推廣與應用不得不面對與處理的問題。

關鍵詞：微電網;電能質量;控制策略

一、 微電網運行控制措施

為了能夠確保配電網電能質量和穩定運行，通常會借助主從式控制法以及對等式控制法進行控制，以下主要針對這兩種控制法進行分析：

（一）主從式控制法

這一措施通常在處于孤島運行時期下的微電網中較為適用。其中，微電網電源通常包含主要部分和附屬部分兩個方面。首先，主要部分通常都是以穩定性與可靠性相對較強的大容量蓄電池以及以往的石化能源發電機為主，其往往處于VF控制狀態，以此確保這一微型電力系統常規運行頻率與電壓更具可靠性。其次，其附屬部分并沒有過高的要求，通常是以光伏、沼氣或是風氣等一系列間歇性能源為主，其往往是配合主要部分運作，基本上是以PQ控制模式為主，向系統之中輸入適量的有功功率和無功功率，這一模式通常對主要部分電源具有一定的要求，必須具備一定的能量和功率密度。如果主要部分無法順利運行，那么則極易對微電網常規運行產生嚴重的影響。

（二）對等式控制法

基于這一結構下微電網之中的電源通常具有一樣的地位，沒有任何主次之分。通常微電網系統之中的電源會按照其自身特性選取適宜的工作形式。并且各個電源之間沒有連略線通信的要求，這和計算機的USB接口十分相似，促使“即插即用”的目標得以實現。這一措施下往往會應用下垂控制法，按照微電網電源接入點所產生的有功電壓頻率以及無功電壓頻率信息，借助對應耦合關系對其控制情況進行充分的了解，具體如圖1所示：

這一模式在具體運行時，怎樣減少微電網個電源之間所出現的環流效應是一大難點。通常而言，環流不但會提高系統耗損，減小系統運行效率，同時還會讓運行期間的電流有所增加，極易對電子器件的持續應用產生嚴重的影響。將上述兩種控制措施進行有機的結合，能夠獲得一個全新的電能質量控制措施：在微電網正處于孤島運行狀態下，應該選取一個電源借助下垂控制法進行控制，而其他所有電源都應該借助PQ控制法進行控制。在微電網處于并網運行狀態時，全部電源都應該借助PQ控制法進行控制，由此一來在防止電源之間出現環流的與此同時，還能夠促使其他電源可以獲得有效的應用。

二、 電壓諧波和三相不平衡的應對策略

不管是微電網，又或是以往的電網，在對電能質量進行衡量時，基本上都是以電壓、波形以及頻率為主。在這過程中，波形部分通常涉及諧波和三相負載不平衡兩個方面。整體而言，波形部分所產生的電能質量問題通常在微電網常規運行過程中更難解決，特別是在一些中小型電氣系統之內，非線性負載以及不平衡負載的產生極易對電壓質量產生嚴重的影響。基于這種現狀下，光伏等多種電源所產生的直流電往往會在并網之前，而逆變器必須借助正負序解耦的措施對電網電壓之內的正序分量以及負序分量進行全面的檢測，然后再對正負序分量和其比重相對較大的諧波予以控制，以此確保電能質量和供應效果。

在微電網系統之內，必須對低電壓穿越、并網點電壓質量和網側電流質量等一系列參數予以高度重視，以此確保供電質量。而借助并網逆變器所展開的電能質量控制措施通常都是由APF技術所延伸而來的，特別是以模擬電阻為前提的諧波抑制措施。這一措施不但能夠進一步提升電壓質量，同時還可以提高系統阻尼，促使和微電網運用條件之間的契合度能夠得以提升。

三、 協同補償的實現

通常而言，在對微電網電能進行質量調節時，不僅涉及電能質量，同時平均配置所有發電系統功率同樣是必不可少的重要內容之一，其能夠從某種程度上對電力系統是否可以安全可靠的運行產生直接的影響，以往的下垂控制可以促使P與Q的均分得以實現，但是對負序以及諧波的管控成效卻有待提高。

四、 結束語

綜上所述，以上主要針對微電網電能質量控制措施與管理方案和與之相關的控制系統體系進行了簡略的探析，前沿控制理念作為確保微電網未定運行的首要前提，是促使良好電能質量目標能夠得以達成的基礎。日后的電力系統必然會將以往的主干電力系統和一系列微電網進行有機結合，在此過程中，每個微電網之間與其和系統電網之間的電能交換、相互連接以及電能質量影響等都為日后深入探索的方向。除此之外，系統的可靠性、經濟性以及效率等所有目標同樣應該和電能質量控制進行有機的結合，從而確保系統控制的綜合性和有效性。

參考文獻：

[1]吳麗珍，王曉婷，劉騰飛.微電網電能質量改善與控制方法綜述[J].工業儀表與自動化裝置，2018（3）：16-19.

作者簡介：沈楠，江蘇紫泉綜合能源服務有限公司。