微网基本运行与控制策略
微网的控制与保护策略研究
微网的控制与保护策略研究随着分布式能源的快速发展，微网作为一种灵活、高效的能源管理系统，逐渐受到人们的。
微网的控制与保护策略是实现其稳定、安全运行的关键。
本文将围绕微网的控制与保护策略进行研究，旨在为相关领域提供有益的参考。
关键词：微网、控制、保护、策略、分布式能源、稳定性、安全性分布式能源系统由于其节能、环保、高效的特性而逐渐得到广泛应用。
微网作为分布式能源的重要组成部分，其控制与保护策略的研究具有重要意义。
微网的控制策略旨在维持系统稳定性，提高电能质量，而保护策略则旨在确保系统安全，防止故障发生。
本文将针对微网的控制与保护策略进行深入探讨。
微网控制策略是实现其高效运行的关键。
微网中的电压控制、功率控制以及闭环控制等策略对于维持系统稳定性具有重要意义。
电压控制策略是通过调节分布式能源的输出电压，确保微网内的电压稳定。
功率控制策略则是对微网的输出功率进行调节，以实现对其功率的精确控制。
闭环控制策略则是在电压控制和功率控制的基础上，通过反馈信息形成闭环控制系统，进一步提高微网的稳定性和电能质量。
微网保护策略是确保系统安全的关键。
电压保护、电流保护以及功率因数保护等策略在防止微网故障中具有重要作用。
电压保护策略是通过监测微网的电压值，当电压超出安全范围时，系统自动采取保护措施，以确保设备不受到损害。
电流保护策略则是通过监测微网的电流值，当电流超出安全范围时，系统自动切断电源，以防止故障扩大。
功率因数保护策略则是通过监测微网的功率因数值，当功率因数过低时，系统会自动调整，以提高电能利用率，同时防止设备过热。
随着微网技术的不断发展，越来越多的研究者投入到微网控制与保护策略的研究中。
目前，国内外的相关研究主要集中在以下几个方面：控制算法研究：研究者们不断尝试应用各种先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，以进一步提高微网的控制效果和响应速度。
保护措施研究：针对微网可能出现的各种故障，研究者们致力于研究更加快速、准确的保护措施。
微电网运行与控制概论——20140916
综合各种关于分布式电源的标准，DG具有四个基本特征。
特征一：直接向用户供电，潮流一般不穿 越上一级变压器。 特征二：装机规模小，一般为10MW及以下。 18个典型国家（组织）中，13个为10MW及 以下，3个为数十MW级，2个为100MW级。 特征三：通常接入中低压配电网，一般为10（35）kV及以下。18个典型国家 （组织）中，8个为10kV及以下，7个为35kV级，3个为110（66）kV级。 电网 电网
工厂企业
居民
时间轴/h
分布式电源并网运行方式
输电 网络
高压配网
G
G
G
G
以分布式电源（DG）为单元 优点：接入方便，运行简单 缺点： 系统故障退出运行 间歇性影响周边用户 能源综合优化困难 对电网运行调度提出了挑战 上述缺点将制约了DG的发展
110KV
中压配网
35/10KV
负荷 低压配网 0.4KV 负荷
用户应用层支持人机交互，支持展示微 电网运行状态与功能。 分析决策层分析网络状态分析、潮流计 算，进行经济性和可靠性评估。时间尺 度为小时（h）级 微网运行层实现对微网的电气控制，时 间尺度为分钟（min）级 物理层控制控制微电源和储能装置，时 间常数在毫秒（ms）级到秒（s）级
微电网分层(主从)控制框图
独立运行的PV系统组成
并网运行的PV系统组成
风力发电
调节发电机 转速适应风 速变化
感应式发电机
旁路开关
无法调节无 功，需增加 无功补偿
10 ... 24 kV, f = 50 Hz
齿轮箱
软并网控制器
运行控制器
brake
690V/10000V
交流异步发电机
微网系统孤岛_并网运行优化控制策略研究
摘要摘要微网系统是由各种微源、负荷、储能系统和控制装置等组成的小型电网,是一组能够实现自我管理、保护和控制的自治系统。
微网既可以独立运行，也可以并网运行，一定程度促进了分布式电源与可再生能源的大规模投入，是实现主动式配电网的一种有效方式。
微网具有供电灵活、供电质量高和安全可靠等诸多优点，但微网在运行过程中，如果控制策略采取不当，将会引起系统损耗增加、系统稳定性变差等问题。
本文在对比分析现有最大功率点追踪、孤岛运行、并网运行等控制策略的基础上，提出了微网孤岛/并网运行优化方案，具体研究内容包括以下几个方面：首先，构建了风机、蓄电池和光伏电池等微源的数学模型，并进行了模型搭建和仿真，结合逆变器拓扑结构，分析了分布式电源的传统控制方法；其次，在常用MPPT 算法的基础上，针对光伏输出最大功率在多峰值情况下会陷入局部最优的问题，采用了灰狼算法进行最大功率点跟踪的策略，并结合系统特点对算法进行了优化，进一步提高了最大功率点的搜索精度和收敛速度；接下来，针对下垂控制策略不适用低压微网孤岛运行的缺点,提出了基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略，有效地实现了有功功率和无功功率的耦合，改善了系统的稳定性，仿真结果验证了所提方法的有效性；最后，针对采用传统PI进行并网控制时存在的坐标变换复杂、抗干扰能力弱的弊端，提出了改进PR的控制策略，优化了计算过程。
仿真结果表明，优化后的控制策略有效减少了并网谐波电流的产生，提高了系统的稳定性。
关键词：微网优化下垂控制灰狼算法改进PR控制AbstractMicrogrid system is a small power grid composed of various micro-sources,loads, energy storage systems and control devices.It is an autonomous system capable of self-management,protection and control.The micro grid can be operated independently or connected to the grid,which promotes the large-scale investment of distributed power supply and renewable energy to a certain extent,and is an effective way to realize the active distribution network.Microgrid has many advantages such as flexible power supply, high power supply quality,safety and reliability,etc.However,if the control strategy is not adopted properly during the operation of microgrid,the system loss will increase and the system stability will vary.Based on the comparative analysis of the existing control strategies such as maximum power point tracking,island operation and grid-connected operation,this paper proposes the optimization scheme of microgrid island/grid-connected operation.The specific research contents include the following aspects:Firstly,the mathematical models of microsources such as fans,accumulators and photovoltaic cells are constructed,and the model construction and simulation are carried out.The traditional control methods of distributed power supply are analyzed based on the inverter topology.Secondly,on the basis of the common MPPT algorithm,aiming at the problem that the maximum power of photovoltaic output will fall into the local optimization under the condition of multiple peaks,the gray Wolf algorithm is adopted for the maximum power point tracking strategy,and the algorithm is optimized according to the characteristics of the system,which further improves the search accuracy and convergence speed of the maximum power point.Next,aiming at the disadvantage that the droop control strategy is not suitable for low-voltage microgrid island operation,an improved droop control strategy based on virtual impedance is proposed,which effectively realizes the coupling of active power and reactive power and improves the stability of the system.Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.Finally,aiming at the disadvantages of complex coordinate transformation and weak anti-interference ability in grid-connected control with traditional PI,an improved control strategy for PR is proposed and the calculation process is optimized.Simulation results show that the optimized control strategy can effectively reduce the generation of grid-connected harmonic current and improve the stability of the system.Key words:Microgrid Optimization Droop control Grey wolf algorithm Improved PR control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国内研究现状 (3)1.3微网的分类 (4)1.3.1交流微网 (4)1.3.2直流微网 (5)1.3.3交直流微网 (6)1.4论文研究的主要内容 (7)第2章风光储微源模型的建立及仿真 (9)2.1风机模型的建立及仿真 (9)2.1.1风机模型的建立 (9)2.1.2风机模型的仿真 (12)2.2蓄电池模型的建立及仿真 (13)2.2.1蓄电池模型的建立 (13)2.2.2蓄电池模型的仿真 (15)2.3光伏电池模型的建立及仿真 (16)2.3.1光伏电池模型的建立 (16)2.3.2光伏电池模型的仿真 (18)2.4本章小结 (19)第3章微网逆变器的数学模型及控制方法 (20)3.1微网逆变器的数学建模及其拓扑结构 (20)3.1.1微网逆变器的数学建模 (20)3.1.2微网逆变器的拓扑结构 (20)3.2微网分布式电源传统控制方法 (21)3.2.1恒功率控制策略 (22)3.2.2恒压恒频控制策略 (23)3.2.3传统下垂控制策略 (24)3.3本章小结 (26)第4章基于改进灰狼算法的光伏系统最大功率点跟踪 (27)4.1常用最大功率点跟踪算法 (27)4.1.1恒定电压法 (27)4.1.2扰动观测法 (28)4.1.3电导增量法 (29)4.1.4常用MPPT算法的局限性 (30)4.2最大功率点跟踪算法的优化 (31)4.2.1灰狼算法 (31)4.2.2改进灰狼算法 (33)4.3改进灰狼算法仿真结果分析 (35)4.3.1模型的搭建 (35)4.3.2仿真结果分析 (35)4.4本章小结 (37)第5章基于改进下垂控制的微网孤岛运行控制策略研究 (38)5.1微网逆变器输出功率特性 (38)5.2基于虚拟阻抗改进下垂控制策略的研究 (39)5.2.1下垂控制策略原理 (39)5.2.2改进下垂控制策略的研究 (40)5.3.3基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略 (42)5.3逆变器电压电流双闭环设计 (42)5.4微网离网仿真结果分析 (44)5.4.1模型的搭建 (44)5.4.2仿真结果分析 (47)5.5本章小结 (50)第6章基于改进PR控制的微网并网运行控制策略研究 (51)6.1PI控制策略 (51)6.2PR控制策略研究 (53)6.3改进PR控制策略 (54)6.4微网并网仿真结果分析 (56)6.4.1模型的搭建 (56)6.4.2仿真结果分析 (57)6.5本章小结 (59)第7章结论与展望 (60)7.1结论 (60)7.2展望 (60)致谢 (61)参考文献 (62)作者简介 (66)攻读硕士学位期间研究成果 (67)第1章绪论1.1课题研究背景及意义随着人们生活水平的提高，经济飞速的发展，全世界共同面对两大问题是能源和环境问题。
微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略
微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略【摘要】光伏微网逆变器分为并网运行和离网运行双模式。
本文详细分析和研究微网逆变器的控制策略，确定了在离网工作模式下的电压闭环控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。
根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模仿真和相关参数的设计，并利用Matlab/Simulink软件对并网和离网模式以及两种模式之间的相互切换进行仿真，仿真结果证明了本文所采用的控制方法的正确性和有效性。
【关键词】光伏微网；微网逆变器；并网；离网微网是一种由负荷和各种微型电源共同组成的系统，它可以同时提供电能和热量。
光伏微网发电技术是介于离网型光伏发电和并网型光伏发电之间的前沿技术，既结合了两种技术优点，又克服了并网型光伏发电只能将能量输送到电网所带来的缺陷，并且可以解决离网型光伏发电效率低下的问题，在国际上受到了广泛的重视，有实际的研究价值。
1.微网逆变器的工作模式1.1 并网工作模式在太阳光照充足的情况下，微网逆变器一般工作于并网模式，除了保证本地重要负载正常工作外，还可把多余的电能输送给电网，可等效于传统的并网型逆变器。
根据控制对象的不同，并网逆变器的输出控制方式有电压控制和电流控制两种，在逆变器与电网进行并联运行时，电网可看作一个容量无穷大的交流电压源，如果用电压型控制，则与电网之间很容易产生环流，所以并网逆变器的输出经常采用电流型控制，只要将逆变器的输出电流跟踪电网电压，同时设定输出电流的大小，就可以实现稳定并网运行，其控制方法相对简单，效果也较好。
1.2 离网工作模式具有离网单独运行的能力是微网逆变器最重要的特点之一。
当电网出现故障时，信号采样电流检测到电网故障，发出电网故障信号，经过DSP处理，发出指令，微网逆变器切换到离网模式，通过断开静态开关，利用蓄电池的储能，为本地重要负荷提供不间断供电，保证重要负荷供电的可靠与稳定。
微网逆变器离网运行的输出控制法也可分为电流型控制法和电压型控制法。
基于虚拟同步发电机的微网运行模式无缝切换控制策略
基本内容
模式平滑切换技术是解决低电压穿越问题的一种有效策略。它通过识别电网 的状态，选择合适的运行模式以适应不同的电网条件。当电网出现故障，电压降 低时，虚拟同步发电机能够平滑地切换到低电压运行模式，保证系统的稳定运行。
基本内容
在我们的方法中，我们设计了一种新颖的控制策略，该策略能够根据电网的 实时状态决定虚拟同步发电机的运行模式。当电网正常时，虚拟同步发电机以同 步模式运行，发挥其调节电力频率和稳定电网的作用。而当电网出现故障，电压 降低时，虚拟同步发电机能够平滑地切换到低电压运行模式，保证系统的稳定运 行。
三、实验验证
三、实验验证
为了验证VSG控制策略的有效性，我们搭建了一个微网系统实验平台。该平台 包括一个三相微网逆变器、一个分布式能源（本实验中为太阳能电池板）、一个 负载以及一个电能质量分析仪器。
三、实验验证
在实验中，我们首先将微网逆变器连接到分布式能源和负载，并正常运行。 然后，我们引入了VSG控制策略，观察并测量系统的性能。实验结果表明，采用 VSG控制策略后，微网系统的稳定性得到了显著提高，电能质量也有了明显的改 善。具体数据如下：
基本内容
针对虚拟同步发电机微网运行模式无缝切换的控制策略，我们提出以下方案：
1、同步发电机的建模与控制： 首先
2、无模板：在实现虚拟同步发 电机的控制策略时，我们采用了 无模板的方法
2、无模板：在实现虚拟同步发电机的控制策略时，我们采用了无模 板的方法
实验设计和数据采集： 为了验证提出的控制策略有效性，我们搭建了一个包含虚拟同步发电机的微 网实验平台。在实验中，我们采集了虚拟同步发电机及微网的各项运行数据，包 括电压、电流、有功功率、无功功率等。通过实时调整控制策略，我们观察了微 网运行模式无缝切换的控制效果。
微电网分布式控制理论与方法
微电网是指由各种分布式能源资源、负荷和能量存储设备构成的小型电力系统，通常可以独立运行或与传统电网连接并行运行。
微电网的分布式控制理论和方法是确保微电网安全稳定运行的关键。
下面将介绍微电网分布式控制的理论和方法。
一、微电网分布式控制理论1. 分布式控制思想：微电网采用分布式控制思想，即将控制策略和算法分散到各个部件中，在各个部件之间进行协调和通信，实现整体系统的协调运行。
2. 协同控制：微电网中的各个部件需要相互协作，通过信息交换和共同控制实现整体性能的优化。
3. 鲁棒性控制：考虑微电网系统中的不确定性因素，设计具有鲁棒性的控制策略，保证系统对外部扰动和变化具有稳定的响应能力。
二、微电网分布式控制方法1. 虚拟同步发电机控制：在微电网中引入虚拟同步发电机概念，通过控制各个部件的输出功率和频率来模拟传统电网的运行方式，实现微电网内部各个部件的协调运行。
2. 基于分散式功率控制的微网频率控制：通过分散的功率控制策略调节各个发电单元的输出功率，以维持微网的频率稳定。
3. 基于分布式能量管理的微网电压控制：通过分布式能量管理系统监测微网各个节点的电压情况，实现对微网电压的有效控制。
4. 智能控制算法：采用人工智能算法如神经网络、遗传算法等，优化微电网的运行策略，提高系统的性能和效率。
三、微电网分布式制关键技术1. 通信技术：建立微电网内部各个部件之间的通信网络，实现信息交换和控制命令传输。
2. 数据采集与处理：对微电网内部各种传感器采集的数据进行处理和分析，为控制决策提供准确的数据支持。
3. 安全性与可靠性：设计安全可靠的控制策略，确保微电网系统在各种异常情况下仍能保持稳定运行。
四、应用与展望微电网分布式控制理论和方法在实际应用中已取得了一定成果，但仍然需要不断完善和发展。
未来的发展方向包括：1. 智能化控制：引入更先进的智能控制算法，提高微电网的自适应性和鲁棒性。
2. 多能源协同控制：进一步研究多种分布式能源资源的协同控制方法，实现更高效的能量利用和系统运行。
新能源微网的控制策略研究
新能源微网的控制策略研究随着全球对能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，新能源的开发和利用成为了当今世界能源领域的重要发展方向。
新能源微网作为一种集成了多种新能源发电技术和储能设备的小型能源供应系统，具有灵活、高效、可靠等优点，在分布式能源领域得到了广泛的应用。
然而，新能源微网的运行特性复杂，其输出功率具有随机性和波动性，这给微网的稳定控制带来了巨大的挑战。
因此，研究新能源微网的控制策略具有重要的理论意义和实际应用价值。
新能源微网通常由分布式电源、储能装置、负荷以及能量管理系统等组成。
分布式电源包括太阳能光伏发电、风力发电、生物质能发电等，这些电源的输出功率受到自然环境因素的影响，具有不确定性。
储能装置如电池、超级电容器等可以用于平衡分布式电源的功率波动，提高微网的供电可靠性。
负荷则包括各种类型的用电设备，其用电需求也具有一定的随机性。
能量管理系统负责监测和控制微网中各设备的运行状态，实现能量的优化分配和微网的稳定运行。
在新能源微网的控制策略中，功率平衡控制是最基本的要求。
由于分布式电源的输出功率不稳定，储能装置需要根据电源和负荷的功率变化进行充放电控制，以维持微网内的功率平衡。
常见的功率平衡控制策略包括下垂控制、主从控制和对等控制等。
下垂控制是一种基于分布式电源的输出特性实现功率分配的方法，其原理类似于传统电力系统中的发电机下垂特性。
主从控制则是指定一个电源或储能装置作为主控制器，其他设备作为从控制器，主控制器负责维持微网的电压和频率稳定，从控制器根据主控制器的指令进行功率调节。
对等控制则是所有分布式电源和储能装置地位平等，通过相互通信和协调实现功率平衡。
电压和频率控制是新能源微网稳定运行的关键。
在微网中，由于分布式电源的输出功率波动和负荷的变化，电压和频率容易出现偏差。
为了保证微网内电压和频率的稳定，需要采用相应的控制策略。
例如，通过采用无功功率补偿装置来调节微网内的电压，采用调频装置来调节微网的频率。
微电网孤岛运行时的频率控制策略
微电网孤岛运行时的频率控制策略一、概述随着分布式可再生能源，如太阳能和风能的大规模并网，微电网作为一种能够整合这些分散能源的有效方式，正日益受到关注。
微电网不仅可以提高能源利用效率，降低传输损耗，而且能够在主电网发生故障时，以孤岛模式独立运行，保证关键负荷的连续供电。
微电网孤岛运行时的频率稳定性是一个亟待解决的问题。
由于分布式电源的随机性和不可预测性，微电网中的有功功率和无功功率的平衡容易受到影响，从而导致频率波动。
研究微电网孤岛运行时的频率控制策略，对于提高微电网的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文旨在探讨微电网孤岛运行时的频率控制策略。
将简要介绍微电网的基本结构和运行特性，以及孤岛运行时面临的挑战。
将重点分析几种常见的频率控制策略，包括基于下垂控制的策略、基于有功功率和无功功率控制的策略以及基于储能系统的策略。
将讨论这些策略的优势和局限性，以及未来可能的研究方向。
通过本文的研究，期望能为微电网的频率控制提供有益的参考和启示。
1. 微电网的定义与特点微电网（MicroGrid），也称作微网，是一种由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组件构成的小型发配电系统。
这种系统是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，通过其内部的控制和管理机制，实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等功能。
分散化：微电网的能源和负载分布在不同的地点，减少了对传统大电网的依赖，提高了系统的可靠性和灵活性。
可靠性高：微电网中的设备可以互相备份，当某一设备出现故障时，其他设备可以迅速补充能量，保证微电网的正常运行。
节能环保：微电网中的能源来源多种多样，如太阳能、风能、水能等可再生能源，符合节能环保的理念。
灵活性强：微电网既可以独立运行，也可以与主电网相连，实现能量互补和互联互通，具有较强的适应性和灵活性。
经济性优：微电网的建设成本相对较低，能源使用效率高，可以在一定程度上降低用户的能源成本。
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微网基本运行与控制策略
摘要为保证微电源与微网之间，以及微网与主电网之间功率传输的稳定、可控，需要多个微电源之间的协调控制，因此微网的整体运行控制策略至关重要。
本文
系统地介绍了微网中常用的基本运行与控制策略特点，以便针对微网存在的不同
问题应用不同的控制策略。
关键词微网控制策略分层控制协调控制
0．引言
由于大多数分布式电源和储能装置输出电能的频率都不是工频，它们需要通
过电力电子装置接入微网[1]。
因此逆变单元是微网中必不可少的环节，分布式电
源的逆变器控制是整个微网的底层控制。
从微网运行的灵活性以及微网对传统电
网的影响方面出发，有专家提出了“即插即用”式控制方案[2]，该方案的含义包括
微网对大电网的“即插即用”以及微网内多个分布式电源对微网的“即插即用”。
基
于以上控制思想，微网整体控制策略可分为主从控制、对等控制以及分层控制[3]，而针对微电源接口的控制方法，主要包括恒功率控制（PQ Control）、下垂控制（Droop Control）以及恒压恒频控制（V/f Control）[4]。
本文将介绍微网运行与控制存在的主要问题在此基础上阐述不同微电源的接
口控制方法，最后针对三种常用的微网控制策略以及每种策略中微电源不同的控
制方法，进行了综述和比较。
1．微网运行与控制的主要问题
典型微网是由一组放射型馈线组成，通过公共耦合点（Point of Common Coupling, PCC）与主电网相连。
在PCC处设有一个主接口（Connection Interface, CI），通常由微网并网专用控制开关——固态断路器(Solid State Breaker, SSB)或背
靠背式的AC/DC/AC电力电子换流器构成。
分布式电源、储能单元通过电力电子
接口（Power Electronics Interfaces，PEI）与交流母线相连，负荷主要包括阻抗性
负荷、电动机负荷及热负荷。
微网既可以通过配电网与大型电力网并联运行，形成一个大型电网与小型电
网的联合运行系统，也可以独立地运行在孤岛状态，为当地负荷提供电力需求。
联网运行时，PCC连接处应满足主电网的接口要求，微网在不参与主电网操作的
同时应减少当地电能短缺且不造成电能质量恶化。
这时候，微网电压和频率由大
电网提供支撑。
而在孤岛情况下，微网必须能自己维持电压和频率。
在微网中，
大量电力电子装置的存在使得微网缺乏惯性，而诸如光伏发电、风力发电等可再
生能源发电系统存在输出功率的波动，这些都增加了微网频率与电压调节的难度。
另一方面，在联网运行与孤岛模式相互切换的暂态，如何维持微网稳定也是值得
研究的问题。
一般说来，当微网联网运行从主电网吸收功率或者为主电网提供功
率时，如果突然切换到孤岛状态，微网发出功率与负荷需求功率的不平衡将导致
微网的不稳定；而当微网从孤岛状态切换到联网模式时，与电网的同步是主要问题。
为保证微电源与微网之间，以及微网与主电网之间功率传输的稳定、可控，
需要多个微电源之间的协调控制，微网的整体运行控制策略也至关重要。
2．微网的控制策略
微网的控制策略主要在于控制微电源输出功率，对电力电子接口控制主要指
对DC/AC逆变环节的控制。
在通常情况下，逆变器接口的直接控制目标有两种：（1）控制输出电压幅值与频率；（2）在有电压支撑的情况下控制输出电流的幅
值与频率。
着眼与不同的控制目标，微电源的逆变器接口常用的控制策略可以分
为恒功率控制、下垂控制和恒压恒频控制。
2.1 恒功率控制
恒功率控制的目的在于使微电源输出指定的功率参考值，该功率参考值可以
由微网上层能量管理系统提供或者由微电源自身输出特性决定。
使用恒功率控制
的微电源不参与微网频率和电压的调节。
这种控制策略尤其适用于光伏发电、风
力发电等输出功率具有明显的间歇性和不可预测性的微电源，因为这类微电源本
身不适合参与频率与电压的调节，应该以能源的最大化利用为目标。
同样，如果
这类微电源配置了储能装置，也可采用恒功率控制，其优点在于将能源的最大化
利用与微网能量调度结合起来。
另一方面，当微网处于并网运行状态时，由于有
主电网提供电压支撑，所有分布式电源均可采用该控制方式。
2.2 下垂控制
下垂控制是一种模拟传统发电机的控制方法。
这种控制策略下，逆变器接口
的直接控制目标是输出电压幅值与频率。
采用下垂控制使微电源一定意义上具有
传统电机的输出特性，根据下垂系数，即、曲线斜率自发调节输出频率与电压
幅值，当微网中存在多个采用下垂控制的微电源时，它们共同的调节目标在于使
各自输出的频率一致、微网交流母线的电压一致，当目标完成时，即完成了各微
电源对微网中不平衡功率的动态分配。
该法由于具有微电源间通信联系就能实施
其控制的潜力，是目前研究的热点，一般用于对等控制策略中微电源接口逆变器
的控制。
需要指出的是：（1）这种方法利用了有功功率与频率呈线性关系、无功功率与电压幅值呈线性关系的特性，而在低压微网中，传输线路的电感与电阻在同一
数量级，并不具备上述特性，因此必须设计逆变器控制系统使微电源的等效输出
阻抗呈感性；（2）这种方法实质上是设计了两条虚拟的下垂曲线，与微电源固
有属性无关，但是下垂系数，即、曲线斜率的设计并不是想当然，必须兼顾微
网频率、电压电能质量的稳态指标，同时还应考虑到不同微电源之间的环流问题；（3）该方法并不适用于光伏发电、风力发电这类输出功率具有随机性的微电源。
2.3恒压恒频控制
恒压恒频控制的基本思想在于不管输出功率如何变化，始终保证逆变器接口
输出的频率与电压幅值恒定，无论微电源的运行点在任何工作点，其频率与电压
幅值始终不变。
采用这种控制策略的微电源要求有一定的备用容量，且具有较强
的可控性。
同样，光伏发电、风力发电并不适合采用该控制策略。
3.总结
本章系统地介绍了微网的运行与控制。
首先对微网的基本结构，运行过程中
存在的主要问题作了阐述，在此基础上研究了微网运行时存在的控制问题，引入
三种微网运行控制方案，对每种微网运行控制方案、每种方案下不同微电源的具
体控制策略进行了详细的对比分析。
参考文献
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