區域微電網智能控制策略研究

張群峰　葉小松　吳振飛　張健鵬　王傳斌　李承鋒

【摘? 要】隨著社會的發展，我們對于環境的開采與利用越來越多，從而致使環境資源出現了短缺，環境污染比較嚴重，因此我國對于新能源的利用與發展都非常重視。在這種情況之下，智能微電網技術得到了飛速的發展，這對于緩解能源供需問題有著重要的意義。但是在智能微電網保護與控制的過程當中，卻存在著一些問題。本文對微電網的起源與基本概念進行了闡述，對智能微電網保護與控制中存在的問題進行了具體的分析，并對微電網高效運行中需要解決的問題進行了深入的探討，以期為相關人士提供參考，更好地推動區域微電網的智能化發展。

【關鍵詞】區域微電網;智能控制策略;研究

和在傳統形態下火力發電的大電網不同，在微電網當中還具有了大量的分布式計算網絡結構發電單元，包括了太陽電池和風能機組等，并且在微電網當中還具有了大量的多接口逆變器。微電網利用對傳統汽輪機的外形特征加以仿真，從而形成了又即插即用優勢的下垂控制器體系，這也就使得管理過程更加比較簡單，并且有著很大的技術優勢，也因此得到了大量的應用。作為一項新興科技，有著靈活性強和穩定性高的優點，特別對于國家經濟建設以及發電事業的發展，都產生了很重要的促進作用。但在當前狀況下，由于微供電發展得還沒有完善，在進行下垂管理的過程當中，極易形成高諧波電壓，從而影響到母線電壓的電力品質，因此我們需要對它加以管理。

一、微電網的基本概念

所謂的微型電網，實際上指的是完整的網絡系統，具體包含了分布式的微型電源、儲能單元、負載單元和監控裝置等，通過把這些部分相結合，形成了一種可以協同工作的新型有機電源接入體系。微電網在可以提高電力品質的前提下，還可以對人身安全有很好的保證，因此有著很大的優越性。微電網的主要工作方法分為孤網運行和并網運營這兩類。

二、智能微電網保護與控制中存在的問題

1.應用方案方面

在對智能微電網保護技術進行應用時，往往由于對其應用邏輯的分析不足，而未能設計出相對合理的應用策略，從而會出現在具體的實施過程當中，不能夠對短路電流的特征進行良好的分析的狀況。另外，還會出現因對屬相電流的屬性分析不足，而導致無法全面統計發點最小單位的組成情況的現象，這樣就沒不能夠充分滿足短路電流的控制需求。除此之外，還會出現因為對大電網的故障排除需求考察與認知不夠全面，而導致不能夠根據實際情況而實現智能微電網保護技術的創新應用。

2.配套系統方面

在當前情況下，并不是所有的微電網使用人士都對之充分了解，還有一部分人士對于智能計量系統價值沒有完整性的研究，不重視對電網運營數據的考察和大數據分析，也因此使得可視化控制系統的配置水平不夠好。在智能計量體系的建立與運作過程中，需要對電網的管理能力作出較高的要求。可是在現實的工作流程當中，管理者卻又常常由于對信息需求問題缺乏充分的關注度，因此導致了在對智能供應管理方法進行實踐的過程當中，在大數據供給以及電網的真能夠花建設時間等方面上，都不能夠獲得很好的發展，這樣也就不能夠對供電的測量數據進行更加全面的優化。

三、區域微電網智能控制策略

1.智能計量系統的控制策略研究

為了提升智能計量系統的應用價值，應當盡量使其在系統創新構建的過程當中，能夠與電網運行管理體系的實際狀況相匹配。為此，我們就應當對可視化系統的構成特點，特別是系統必須對于信息技術集成和分析等領域中所具備的獨特價值進行洞察和剖析，這樣就可以使在技術引進時，信息系統能夠和對數據資源的智能管理的需求相匹配，這樣就可以有效推動微電網系統具有更高質量的適用性。此外，還需要對測量儀表加以充分的使用，并充分發揮其對儀表設備在大數據分析管理流程當中的重要作用，這樣就可以提高智能管理決策的設計并與智能測量管理系統的要求相適應，進而促進智能運營管理措施的完善。此外，還有一個問題必須重視，便是要實現智能微電網測量管理系統可以更加準確認識微電網系統中關鍵因素的應用價值，從而從未推動了智能技術使用價值的提高和完善。

2.微電網系統的分散控制策略研究

微型供電系統控制，一般分為集中監視和分散控制二個主要方面。分散式控制是利用無通信互連線路，并通過即插即用電源的方法分布式微電源的控制。但由于在微供電體系中"即插即用"技術的迅速發展，網絡檢測方式也對系統的計算速度與傳輸能力提出了更高要求，特別是針對有干擾情形出現時的微供電穩定性的檢測，而傳統集中式控制策略已無法滿足網絡環境對系統動態特性的高度需求。于是采用了由多個具有功能獨特、通信與邏輯判斷能力較強的多智能主體所組成的分布式結構體系，可利用知識資源共享、信息交流、技術合作或競爭，達成知識共享目標。為使在微型電網中對分布式計算電源的"即插即用"管理更為靈活，基于多智能體的一致性控制算法已被廣泛應用微電網的分散控制策略中，可實時獲取網絡各單元之間的信息，在即插即用控制方面獲得理想效果。微電網中的分布式電源的即插即用的靈活性，為新能源及可再生能源發電系統的能量管理提供了技術支持和策略保障。

3.微電網系統電壓穩定性控制策略研究

分布控制逐漸式微后，電網系統電壓穩定性也是人們所研究的熱點問題，而目前所采用的電源穩定管理方法，主要有主從站管理方式、聯絡線管理方法、下垂控制法和采用MAS技術的監測方法等。很多學者都針對這種方法，引入了分布式監控理論，通過對微供電系統中的發電設備輸出功率、電壓、頻率等參數的統一管理，在實現系統電壓穩定性的提高方面進行了研究。并根據無功功率控制分配不均問題，采用了分布式計算的控制策略，因此能夠實現對微供電系統無功功率的重新分配和電壓調節。通過改善系統與微電網之間聯系的間歇性，還能夠提高控制系統輸出電壓的穩定性。在以上各研究中，微電網通常都被視為多智能體控制系統，并將分布式電源間的通訊網絡描述為有向圖，采用對網絡變量的同步跟蹤計算，從而證明了網絡系統的穩定性。

4.微電網系統經濟調度控制策略研究

微電網的經濟運行調節，作為提升系統穩定性和經濟效益的重要環節之一，其對經濟調控和環境效益的有效管理與優化，已成為微型電網的重要研究方向。大部分研究都引入了多智能體控制理論，并由此建立了對多層次微型電網的優化控制結構，并分析了在不同電價機制下的微電網與配電網之間的互動策略，對系統內各重要經濟指標、最大化效益，以及總體環境效應等均進行了優化。通過采用分級控制的多智能體機制，可以處理分布式發電單體間互動與協調的問題，從而確定了經濟調度最優競標決策方向，還可以對微電網中負載與電源的工作狀況等信息進行即時掌握。

結語：

綜上所述，本文本文對微電網的起源與基本概念進行了闡述，對智能微電網保護與控制中存在的問題進行了具體的分析，并對微電網高效運行中需要解決的問題進行了深入的探討，以期為相關人士提供參考，更好地推動區域微電網的智能化發展。

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