两层控制策略在微电网中的运用

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微电网操作与控制

微电网操作与控制微电网（Microgrid）是指由多种不同的分布式能源资源、负荷和能量储存设备组成的小型电力系统。

它具有自主运行、互联互通和可控性强的特点，已成为解决能源转型和可持续发展的重要手段。

本文旨在探讨微电网的操作与控制策略，帮助读者更好地理解和应用微电网技术。

一、微电网概述微电网由分布式能源资源（如光伏发电、风力发电等）、负荷（如住宅、商业建筑等）和能量储存设备（如储能电池等）组成，形成一个相对独立的电网系统。

与传统的中央电网系统相比，微电网更加灵活和可靠，并且具备自主控制和管理的能力。

二、微电网的运行模式微电网的运行模式可以分为三种：独立运行模式、与主电网并网运行模式以及与主电网脱网运行模式。

1. 独立运行模式在独立运行模式下，微电网与主电网完全隔离，完全依靠分布式能源和能量储存设备供电。

这种模式适用于一些远离主电网的地区，比如岛屿、山区等。

2. 与主电网并网运行模式与主电网并网运行是微电网最常见的工作方式。

在这种模式下，微电网可以通过电网互联与主电网交换电能，在能源供应不足时从主电网购电，能源供应充足时则可以将多余的电能卖回主电网。

3. 与主电网脱网运行模式与主电网脱网运行是指微电网不再与主电网交换电能，完全依靠自身的分布式能源和能量储存设备运行。

这种模式适用于一些需要独立供电的环境，比如远离城市的无人岛屿、油气开采现场等。

三、微电网的操作与控制策略为了实现微电网的安全稳定运行，需要采取一系列的操作与控制策略，具体如下：1. 能源管理和优化策略能源管理和优化是微电网操作与控制的核心任务。

通过合理调度和分配分布式能源资源，最大限度地提高能源利用效率，并确保电网系统的稳定运行。

包括实时监测和管理能源供需平衡、优化能源调度策略、灵活控制充放电等。

2. 集中与分散控制策略微电网的控制可分为集中控制和分散控制两种方式。

集中控制指的是通过一个中心控制单元实现对整个微电网的控制和管理。

分散控制则是将控制功能分散到各个设备上，通过设备之间的通信和协调实现微电网的控制。

基于双层模型预测控制的微电网经济调度

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微电网双重下垂控制策略的研究

微电网双重下垂控制策略的研究
汪玉凤;李琳;王立辉;张志强
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2018(54)6
【摘要】当低压微电网由并网过渡到孤岛运行时会出现功率缺额的现象,导致微电网无法保持电压和频率稳定。

文中提出了双重下垂控制的策略,即在改进耦合下垂
控制同时,又增加一层对于直流总线电压响应的下垂控制。

该控制策略能够在这孤
岛模式和并网模式下工作,实现自动调节微电源的输出功率。

此外,该控制策略还解
决了孤岛模式和并网模式之间的切换不平滑的问题。

对提高微电网的电能质量和供电可靠性具有重要意义。

以上所提出的控制策略通过MATLAB仿真验证其有效性。

【总页数】5页(P212-215)
【关键词】双重下垂控制;微电网;孤岛模式;并网模式
【作者】汪玉凤;李琳;王立辉;张志强
【作者单位】辽宁工程技术大学电气与控制工程学院;国网辽宁省电力有限公司阜
新供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM727
【相关文献】
1.基于电网二次调频原理的微电网下垂控制策略改进研究
2.孤岛运行下微电网并联逆变器下垂控制策略研究
3.微电网改进下垂控制策略研究
4.孤岛微电网中基于电
压-频率下垂与磁链-相角下垂两种控制策略的性能比较5.基于SOC下垂控制的独立直流微电网协调控制策略研究
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基于功率分层的直流微电网协调控制策略

基于功率分层的直流微电网协调控制策略随着可再生能源的迅速发展，微电网已成为新能源系统的重要组成部分，其具有分布式、灵活性高、运行安全可靠等优势。

然而，微电网的调度控制问题一直是当前研究的热点和难点之一，尤其是直流微电网中分布式电源的间协调控制问题。

本文提出了一种基于功率分层的直流微电网协调控制策略，旨在提高微电网各节点间的协调性，优化其整体性能。

该策略将直流微电网分为上下两层控制体系，上层控制器负责整个微电网的电量调度，在此基础上分配各节点的功率需求，下层控制器则负责每个节点的具体功率控制。

其具体实现过程如下：1. 上层控制器: 该控制器通过对微电网中的每个节点进行功率分配，实现对整个微电网的功率调度。

其具体操作步骤如下：（1）根据微电网目标功率和电量需求计算每个节点的初始功率分配；（2）实时监测微电网各节点的电力负荷和发电量，并对其进行动态调整，以保持各节点间的功率平衡；（3）当微电网中出现不稳定状态时，上层控制器将调整各节点的功率分配，以实现对微电网的有效控制。

（1）根据上层控制器分配的功率值，计算每个节点需要实现的电流输出；（3）如果节点出现故障或运行异常，下层控制器将及时发出警报，并向上层控制器汇报。

1. 能够实现微电网内各节点的协调控制和高效能使用，提高微电网的整体性能和工作效率；2. 可以有效应对微电网内因天气变化等因素引发的暂时性的电力波动和不稳定现象，提高微电网的稳定性和安全性；3. 通过分层次的控制策略，能够快速诊断和处理微电网内节点的故障，提高微电网的维护和管理效率。

综上所述，基于功率分层的直流微电网协调控制策略是一种高效、稳定、可靠的微电网调度控制方法，具有重要的应用价值和研究意义。

直流微电网双层控制策略

中国高等学校电力系统及其自动化专业第 29 届学术年会，湖北宜昌：三峡大学，2013直流微电网双层控制策略孟明 1，原亚宁 21华北电力大学2华北电力大学Email: yuanyaning1990@摘要：为了更好的实现直流微电网中新能源即插即用功能、提高新能源的利用率、改善直流侧母线电压性能，本文提出了直流微电网的分层控制策略。

所介绍的分层控制策略包括两层：微电网内层中新能源由最大功率跟踪控制实现新能源的最大化利用，储能单元采用电压平抑控制保证直流侧母线电压稳定；微电网接口处变换器双向矢量解耦控制包含电压电流双闭环控制，利用 d-q 坐标轴变换控制直流电压和功率因数，解决并网时功率双向流动的问题。

本文给出了各层控制具体的理论分析和设计方法。

仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。

关键词：直流微电网；双层控制策略；最大功率跟踪；电压平抑；AC/DC 双向换流器Hierarchical Control System for DC MicrogridMeng Ming1,1 North China Electric Power UniversityYuan Yaning22 North China Electric Power UniversityEmail: yuanyaning1990@Abstract: In order to enhance the plug and play function of new energy power generation in DC microgrid, to increase the utilization of new energy and to improve the performance of DC bus voltage, a hierarchical control strategy of DC microgrid is proposed in this paper. This hierarchical control strategy is composed of two levels. Both new energy by the maximum power point tracking control to improve the utilization of new energy and energy storage unit controlled by voltage stabilization strategy to guarantee the stability of DC bus voltage are achieved in the primary control level. Secondary control level is employed to control the DC voltage and power factor by using d-q shaft transformation decoupling and solve the problem of bidirectional power flow with the grid by vector decoupling control. The detailed theoretical analysis and design method for each control level is also realized. Comprehensive simulation results indicate that the system based on new control method is stable and effective. Keywords: DC Microgrid; hierarchical control strategy; maximum power point tracking; voltage stabilization; bidirectional AC/DC converter 微电网，提出了一种双层控制策略。

微电网运行控制策略研究

微电网运行控制策略研究微电网是指利用可再生能源、能量存储和分散式发电设备等技术，将电力系统与能量系统有机地融合在一起，形成一种不依赖于传统大型电网的小型电力系统。

随着可再生能源的快速发展和能源结构的转型，微电网的应用也日益普及。

然而，微电网的运行控制策略成为其稳定运行的关键所在。

本文旨在探讨微电网运行控制策略的研究进展，并分析其发展趋势。

一、微电网运行控制策略的分类微电网运行控制策略可以分为基于规则与经验的策略和基于优化算法的策略两大类。

基于规则与经验的策略主要是通过人工设计一系列逻辑规则和经验判断，依靠经验知识来实现微电网的运行控制。

这类策略相对简单、易于实现，但面对复杂多变的运行环境时可能无法实现最优控制，且对运行人员的经验要求较高。

基于优化算法的策略则利用数学模型和优化理论来研究微电网的运行控制问题。

常见的优化方法包括基于遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。

这些方法可以通过寻找最优解，在保证微电网运行稳定的前提下，最大化利用可再生能源，提高微电网的经济性和环境友好性。

二、微电网运行控制策略的关键技术微电网运行控制策略的核心是实现对微电网中各种设备的协调控制，以保证微电网的稳定运行。

以下是几个关键技术：1. 多能源管理微电网通常由多种能源源和负荷组成，如太阳能光伏、风能、电池等。

多能源管理是指通过合理规划能源调度策略，使得微电网在不同工况下能够实现灵活调度和互补运行，以达到最优的能源利用效果。

2. 智能电网监测与管理系统智能电网监测与管理系统是微电网运行控制的重要手段之一。

通过实时数据采集和监测，结合智能算法和模型预测，可以实现对微电网运行状态的监测和评估，以及对设备运行状态的预警和故障检测，从而及时采取措施保障微电网的稳定运行。

3. 频率和电压控制频率和电压是衡量电力系统稳定运行的重要指标。

在微电网中，由于可再生能源的不确定性和负荷波动等因素的影响，频率和电压的控制变得尤为重要。

利用先进的电力电子装置和控制算法，可以实现对频率和电压的在线控制和调节，提高微电网的稳定性和供电质量。

微电网混合储能系统控制策略研究及其应用

微电网混合储能系统控制策略研究及其应用摘要：微电网是一种新型的电力系统，能够有效地利用分布式可再生能源，提高电能质量和供电可靠性。

混合储能系统是微电网中的重要组成部分，能够平衡微电网中的功率波动，提高系统的稳定性和经济性。

本文综述了目前微电网混合储能系统的控制策略，分析了其优缺点，指出了面临的挑战和可能的解决方案。

同时，本文介绍了几个典型的微电网混合储能系统的实际应用案例，总结了应用中遇到的问题和解决方案。

最后，本文对微电网混合储能系统的发展前景进行了展望。

关键词：微电网；混合储能；控制策略；应用一、微电网混合储能系统的控制策略（一）现有的控制策略概述微电网混合储能系统通常由不同类型的储能装置组成，如蓄电池、超级电容器、飞轮等。

不同类型的储能装置具有不同的特性，如能量密度、功率密度、寿命、效率等。

因此，如何有效地协调和控制各种储能装置，使其发挥各自的优势，是微电网混合储能系统的关键问题。

目前，微电网混合储能系统的控制策略主要有以下几种：1.基于滤波器的控制策略利用滤波器将微电网中的功率分解为不同频率成分，然后根据不同类型的储能装置的特性，将不同频率成分分配给相应的储能装置。

例如，将低频成分分配给蓄电池，将高频成分分配给超级电容器。

这种控制策略简单易实现，但是需要考虑滤波器的参数设计和调节。

2.基于优化算法的控制策略利用优化算法来求解微电网混合储能系统的最优功率分配问题，以达到某种目标函数的最优值。

例如，最小化运行成本、最大化寿命、最小化损耗等。

这种控制策略可以考虑多种约束条件和目标函数，但是需要较高的计算复杂度和实时性。

3.基于模糊逻辑或神经网络的控制策略利用模糊逻辑或神经网络来建立微电网混合储能系统的非线性模型，并根据模型输出来调节各种储能装置的功率。

这种控制策略可以适应复杂和不确定的环境，但是需要较多的训练数据和学习过程。

（二）控制策略的优点和缺点表1列出了上述三种控制策略的优点和缺点。

（三）面临的挑战和可能的解决方案微电网混合储能系统的控制策略还面临着以下几个方面的挑战：1.微电网混合储能系统的建模问题微电网混合储能系统涉及多种储能装置和多种运行模式，其系统模型具有高度的非线性、时变性和不确定性，难以用传统的数学方法进行精确建模。

微电网中离网运行策略与控制方法

微电网中离网运行策略与控制方法随着电力需求的不断增长和可再生能源的快速发展，微电网作为一种新兴的能源系统呈现出巨大的潜力。

微电网能够提供电力供应的稳定性和可靠性，同时也能够实现对能源的更加高效的利用。

离网运行是微电网的一种重要运行方式，它提供了一种与主电网隔离的独立供电模式。

本文将探讨微电网中离网运行的策略与控制方法。

首先，离网运行的策略决定了微电网在不同情况下的运行模式。

微电网的离网运行可以分为主动离网和被动离网两种模式。

主动离网是指在主电网较为稳定时，微电网自主选择离网运行，以实现对能源的更加有效利用。

被动离网则是在主电网故障或断电时，微电网自动切换到离网运行模式，以保证电力供应的连续性。

离网运行的策略在设计时需要考虑到供电可靠性、经济性和环境友好性等多个方面的因素。

其次，离网运行的控制方法对于微电网的运行稳定性至关重要。

微电网的控制系统需要能够实时监测并调节各个子系统之间的能量平衡，确保电力的稳定供应。

在离网运行模式下，微电网需要通过控制电池储能系统和可再生能源发电系统之间的协调运行，以实现对电力负荷的平衡。

此外，还需要根据电力需求的变化，及时调整微电网的电源配置和运行策略，以提高供电效率和经济性。

另外，离网运行中的能量管理是微电网控制的关键环节。

能量管理在离网运行模式下主要包括能源的采集、存储和分配。

微电网通过使用太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源，实现对能源的自主采集。

同时，通过电池储能系统等设备，对能量进行有效存储。

在离网运行模式下，能量的分配也是一项重要的任务，需要根据电力需求和能源状况，合理调配能量的使用和储存方式。

此外，智能化技术的应用也对离网运行的控制方法产生了深远的影响。

智能化技术可以实现对微电网的实时监测、数据分析和智能控制。

通过使用物联网技术和人工智能算法，微电网的运行状态可以被精确地监测和分析，从而实现对离网运行策略和控制方法的优化。

智能化技术的应用不仅可以提高微电网的运行稳定性和可靠性，还可以降低运行成本和环境影响。

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ｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｈｅｌｉｎｅａｒｍａｔｒｉｘｅｑｕａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｏｎＬｙａｐｕｎｏｖｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｓｅｔｐｏｉｎｔｏｆ
通过调整分布式电源子系统的设定点，使其达到最好的性能和合适的运行指数；第二层是通过分散监控控制进行协调，分散监控控制是建立在信息融合基础上，也就是使用广域测量系统，在有大的扰动情况下转
换分布式电源子系统进入一个合适的运转状态。仿真结果表明，在事先计划的或者偶然情况下微电网的暂
两层控制策略在微电网中的运用
姚靖，刘斌，吴文，韩贝贝
（湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南株洲４１２００７）
摘要：为了提升微电网切换到孤岛状态时的稳定性，提出了一个两层的混合控制策略。第一层是由连续的本地控制器控制每个分布式电源，本地控制器的设计是基于李雅普洛夫理论的线性矩阵等式技术，
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｗｅｒｓｕｂｓｙｓｔｅｍ，ａｃｈｉｅｖｅｓｔｈｅｂｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｒｕｎｎｉｎｇｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｌａｙｅｒｉｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏ — ｇｒｉｄｗｈｅｎｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｏａｎｉｓｌａｎｄｓａｔｔｅ，ａｔｗｏ－ｌａｙｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｉｆｒｓｔｌａｙｅｒｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｏｃａｌｃｏｎｒｏｌｔｌｅｒｓｃｏｎｔｒｏｌｓｅａｃｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｗｅｒｕｎｉｔ，ｗｈｉｃｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ
第２９卷第１期
２０１５年１月
湖
南
工
业
大
学
学
报
ＶＯ１．２９Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０１５
பைடு நூலகம்
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｌｍｏｌｏｇｙ
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３ — ９８３３．２０１５．０１．０１０
ＹａｏＪｉｎｇ，ＬｉｕＢｉｎ，ＷｕＷｅｎ，ＨａｎＢｅｉｂｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｕｚｈｏｕＨｕｎｎａ４１２００７，Ｃｈｉｎａ）
态稳定性得到了较大提升。关键词：混合系统；分层控制：微电网
中图分类号：ＴＭ７１４
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７３ — ９８３３ｆ２０ｌ５１Ｏ卜００５２一Ｏ７
ＴｈｅＵｓｅｏｆＴｗｏ－ＬａｙｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｉｎＭｉｃｒｏｇｒｉｄ