论文微电网孤立和重连的控制策略综述是关于对写作控制策略综述论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文控制策略综述论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：在集中式大电网的发展遇到瓶颈的背景下,微电网的研究得到了广泛的关注.目前微电网的研究热点在于微电网的运行控制策略和经济性评估2个方面,该文目的在于阐述微电网的运行控制策略,即实现微电网的运行方式的无缝切换.论文重点讨论并网模式的控制策略、孤岛模式的控制策略,最后结合当前并、离网控制策略的优缺点对进一步的发展研究进行展望.
关键词：微电网；控制策略；无缝切换
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.159
传统的大电网具有较长的建设周期、复杂的网络结构、资源的不合理浪费和环境造成的污染等缺点,已经成为人们关注的焦点,为了解决这些问题,人们将关注点转移到了小型的微电网[1-2].微电网能够提供对于整合大量分布式电源应用到电网并提供了可靠的电力到关键负载的最有前途的手段.微电网连接了分布式电源和负载,相对于输电网来说是一个可控的单一实体.微电网可以并网运行也可以脱网运行,最引人注目的特征是在突发状况时可以孤立自身,在大电网检修或者电能质量下降时它也会选择性的断开,一旦电网恢复正常工作,微电网又可以在没有中断的情况下连接到大电网.提供了更高的稳定性,能源的安全性和保证性,并对重要重要的系统效率的改善方面打开了通道.近年来,欧美等发达国家基于各国电力系统的实际现状提出了相应的微电网概念和发展目标,开展了相关的微电网示范工程项目的研究,对相关的概念进行了验证、控制策略进行了测试及运行特征的研究并取得了一定的成果.我国微电网起步虽晚一些,但国家能源局已明确提出加快推进新能源微电网示范工程建设,探索适应新能源发展的微电网技术及运营管理体制.微电网的控制方面关注点主要有：保持稳定、调节电压和频率、适当的有功和无功负载分担以及更快更容易的实现孤立和重连.微电网孤立和重连的难点在于不同的运行模式下微电源的运行状态发生了变化,对微电网的电压和频率造成了一定程度的波动影响.
本文针对近年来微电网孤立和重连的控制策略的新方案和新进展,对并网模式的控制策略与孤岛模式的控制策略等2个方向进行综述,并结合未来微电网的发展进行展望.
1 并网模式的控制策略
微电网中的分布式电源一般可分为连续型微电源和非连续型微电源.非连续型微电源主要包括风力发电和光伏发电等间歇性的新能源,连续型微电源有微型燃气轮机等用于控制功率的能源.风力发电容易受风力的影响,光伏发电容易受阳光的影响,这种清洁新电源受天气和环境的影响较大,通常采用最大功率跟踪法.微型燃气轮机是以可燃性气体或液体为燃料的能同时产生电能和热能,控制方法较为灵活,通常采用恒功率控制或恒压恒频控制.
并网运行模式是指微电网与大电网互联,微电网与大电网同电压、同频率,两者之间存在功率交换.工作模式可以理解为当负荷比重较大,微电网满足不了发电需求时,由大电网提供额外的电能；而负荷比重较小、微电网有多余发电量时,微电网可以将多余的电反馈到大电网.当微电网独立于大电网这个主网时,微电网就是小型的供电系统,它能调控和监测小单元内的负荷用户的需求.基于主从结构的微电网在并网时通常采用PQ控制策略,可以保证恒功率的输出,缺点是不能保证电压和频率的稳定.采用PQ控制的微电网主逆变器通常以单电流环结构运行,其控制原理为：给定的功率值与实测的功率值做偏差,通过PI控制器的调节输出电流的参考值,从而得出各分布式电源的恒定功率输出值.考虑到控制的难易程度以及功率的最大化利用,风力发电、光伏发电[3-7]等间歇性电源通常采用PQ控制.
PQ控制可以输出有功和无功的参考值,但此控制方式下的控制器不能保证微电网电压和频率的稳定,当微网系统内的负荷发生变化时,会引起电压和频率的波动,并影响大电网的稳定性.由于并网时各分布式微电源连接在大电网上,因此可以直接采用大电网的电压和频率作为基准.
PQ控制器的原理图如图1所示：
三相电压源型逆变器输出的三相电压和三相电流进行Park变换,转换成dq轴的电压分量以及电流分量.通过功率计算可得到有功功率和無功功率的实测值,将功率给定值和实测值做偏差运算,将其偏差通过比例积分（PI）控制后得出相应的电流分量的参考值,并与dq轴实测的电流值相减然后进行无静差控制调节,引入PCC电压前馈补偿,并考虑到耦合分量的解耦,得到逆变器的dq轴的参考电压分量.参考电压经过反Park变换和SPWM调制,可以获得正旋调制信号,再将其输送到三相电压源型逆变器,从而实现PQ解耦的恒功率控制.
2 孤岛模式的控制策略
在微电网脱离主网孤立运行时,微电网就是一个完全独立的体系,因此电压和频率就需要由电压源来提供.输出功率恒定的燃气轮机、功率密度高的超级电容器、能量密度大的蓄电池等可加以控制的电源、储能设备[8-11]在孤岛运行模式时一般通过恒压恒频（V/f） 控制,来保证电压和频率的稳定.
V/f控制是由下垂控制演变而来的,下垂控制[12-14]是根据微电网的控制目标,选择与传统发电机相似的下垂特性曲线来模拟各分布式电源的逆变器控制方式,即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取恒定的电压和频率,下垂控制通常是在微电网采取对等控制结构时各逆变器采取的一种控制策略,采用下垂控制策略时无需分布式电源之间的信息联络就可以确保微电网在孤岛运行时电压和频率的稳定,逆变器利用下垂特性工作时的方程如式（4）所示：
控制原理图如图2所示：
分布式电源逆变器进行恒压恒频控制的目的是无论这些微电源的输出功率如何变化,其输出电压的幅值和频率的变化均要在可允许的范围内（一般规定电压偏差,为额定电压；频率偏差）,确保微电网系统的正常运行.基于主从控制的逆变器在微电网孤立运行时通常采用V/f控制来保证系统所需要维持的电压和频率的稳定,V/f控制是确保微电网的输出电压和频率跟随系统的预设值,采用电压电流双闭环控制运行,外环通常用于内环需要的电压、电流参考信号,内环通过这些信号再产生电压源所需要的电压,经过矢量控制反馈到逆变器中.其控制结构图如图3所示：
总结:该文是关于控制策略综述论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
参考文献：
1、 独立微电网并联逆变器下垂控制策略 摘 要：针对独立微电网并联逆变器的控制策略的研究，本文基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器的控制策略。首先，介绍了独立微电网并联逆变器的典型结。
2、 主动配电网分层能量管理和协调控制 摘 要：主动配电网作为电网系统的重要组成部分，对于电网系统运行稳定性有着较为关键的作用。而主动配电网的分层能量管理与协调控制作为电网系统中间歇性。
3、 微电网技术在主动配电网中实际运用 摘 要：随着分布式发电技术的发展，微电网技术已经成为了主动配电网有效利用分布式能源所依赖的技术。所以，文章对在主动配电网中进行微电网技术的实际运。
4、 直流微电网改进分级控制策略 【摘要】：随着时代的发展，直流微电网已在很多方面得到了广泛的应用。相对于交流微电网而言，直流微电网具有无需跟踪频率以及电压相位、抗扰性更好、降低。
5、 微电网继电保护和应用 摘 要：随着社会的进步，时代的发展，电力电网建设已经成为当今时代的重要影响因素，在社会生产中具有非常重要的作用。以下主要结合微电网继电保护的研究。
6、 微电网电能质量在线监测系统设计 摘 要：微网电能质量的好坏直接影响到用户对微电网接受程度，影响着微网的推广应用。文章分析了微网电能质量的影响因素，并根据微网各影响因素的特点提出。