微电网分布式电源的分层控制策略研究.pdf

微电网作为一种小型电力系统，主要由分布式电源、储能装置、能量变换装置、负荷和保护装置等构成。分布式电源，即Distributed Generation (DG)，是微电网系统的核心，能够提供稳定的电力供应，并改善电网的可靠性和灵活性。 在分布式电源接入微电网时，需要考虑其对微电网运行的影响，包括电压、频率、功率等电力参数的控制问题。为解决这些问题，研究者们提出了分层控制策略，即采用层级化的控制方法，通过不同层次上的控制手段协同工作，共同实现对微电网内分布式电源的电压和功率的精确控制。 分层控制策略主要分为初级控制和二级控制两个层次。初级控制采用改进的下垂控制方法，是实现对微电网电压和频率即时响应的关键。其控制结构通常包含电压外环、电流内环以及功率环。在初级控制中，通过设计合适的控制算法，可以实现对微电网电压和频率的快速调节，以适应负荷的变化。初级控制的反馈控制器基于电压外环、电流内环和功率环的反馈信号进行调节，从而保证在分布式电源接入点的电能质量。 而二级控制则主要负责微电网的整体运行稳定。它通过分析初级控制信号，重新控制逆变器的输出电压幅值和频率，以达到新的平衡状态。这层控制一般在较长时间尺度上进行，确保微电网能够维持稳定运行，即使在分布式电源功率输出波动或负载发生较大变化时，也能保证微电网的供电质量。 为了验证所提出的分层控制策略的有效性，研究者们构建了Matlab/Simulink仿真模型，对微电网中各个分布式电源的功率、电压和频率的变化规律进行分析。通过仿真验证，模拟了微电网在正常运行和故障等不同条件下的响应，结果表明，分层控制策略能够有效地维持微电网的稳定运行，并且具备良好的控制性能。 微电网的两种基本运行模式是孤岛模式和并网模式。在正常情况下，微电网与常规主电网并网运行，相当于传统电网的一部分，可以为用户提供稳定的电力供应。而在特殊情况下，如主电网发生故障或需要进行维护时，微电网则可以切换到孤岛运行模式，利用本地的分布式电源独立供电，以保证重要负载不受影响。 由于微电网在分布式电源接入时可能会面临各种挑战，例如电压和频率的稳定性、功率分配不均、系统响应速度等问题，因此，设计一个合适的控制策略对于微电网的可靠运行至关重要。分层控制策略的提出和实施，为解决这些挑战提供了切实可行的方法，为微电网的稳定运行提供了有力的保障。通过采用这种控制策略，微电网中的分布式电源可以更加高效地运行，同时保持电力系统整体的稳定性和安全性。 随着可再生能源的不断发展和智能电网技术的不断进步，微电网及其中的分布式电源控制策略的研究与应用将越来越受到重视。分层控制策略作为一项关键技术，其研究和优化对于提升微电网的性能，以及推动电力系统向着更加绿色、智能的方向发展具有重要意义。