馬艷　陳鋼

摘 要：隨著社會的進步、科技的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益加重，保護環(huán)境的工作迫在眉睫，各國相繼提出多種相關(guān)政策來大力倡導(dǎo)清潔能源的使用，因此，能夠?qū)⑶鍧嵀h(huán)保的新能源大規(guī)模利用起來的微電網(wǎng)技術(shù)逐漸得到國內(nèi)外大量專家學(xué)者的重視。微電網(wǎng)中采用下垂控制的逆變器對外呈現(xiàn)為近似電壓源的特性，并經(jīng)由線路阻抗連接到公共母線處。如果交流母線電壓存在諧波分量，在線路阻抗較小的情況下將產(chǎn)生較大的諧波電流，進而降低母線電能質(zhì)量，影響微電網(wǎng)安全有效運行，因此需對諧波電流進行相應(yīng)控制。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng);基本控制;策略分析;選擇

引言

微電網(wǎng)與主要采用火力發(fā)電的傳統(tǒng)大電網(wǎng)不同，微電網(wǎng)中往往包含大量分布式發(fā)電單元，例如太陽電池以及風(fēng)電機組等，因此微電網(wǎng)中存在大量的接口逆變器。而為方便控制，模擬傳統(tǒng)發(fā)電機外部特性而產(chǎn)生的具有“即插即用”特性的下垂控制得到大規(guī)模應(yīng)用。當(dāng)采用下垂控制時，逆變器整體對外呈現(xiàn)為近似的電壓源，經(jīng)過線路阻抗后并聯(lián)在公共母線上，由于線路阻抗一般較小，因此若公共母線電壓含有一定諧波分量，而逆變器側(cè)輸出電壓為標(biāo)準(zhǔn)正弦波的話，根據(jù)歐姆定理，線路上將有較大的諧波電流通過，進一步影響母線電壓的電能質(zhì)量，這種影響是需要避免的，因此必須對其進行控制。

1智能微電網(wǎng)保護與控制存在的問題

首先是應(yīng)用方案。一些智能微電網(wǎng)保護技術(shù)在應(yīng)用的過程中，對于電網(wǎng)保護技術(shù)的應(yīng)用邏輯分析不夠深入，缺乏對保護技術(shù)具體應(yīng)用策略的合理設(shè)計，導(dǎo)致智能微電網(wǎng)在制定具體保護措施的過程中，無法實現(xiàn)對短路電流特征的比較分析。一些智能微電網(wǎng)的保護對于雙向電流的屬性分析不夠完整，沒能實現(xiàn)對發(fā)電小單位組成情況的全面統(tǒng)計，導(dǎo)致分布式電源的構(gòu)建水平較差，無法適應(yīng)短路電流的控制需要。一些智能微電網(wǎng)保護技術(shù)方案的設(shè)計對于故障狀態(tài)的考察不夠全面，尤其對于大電網(wǎng)故障排除需求認知不夠充分，沒能結(jié)合拓撲結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計需求實現(xiàn)對智能微電網(wǎng)保護技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。其次是配套系統(tǒng)。智能計量系統(tǒng)不僅可以使智能微電網(wǎng)具備更高的節(jié)能屬性，還可以全面提升電能節(jié)約水平的判斷質(zhì)量。但是，現(xiàn)有的一些智能微電網(wǎng)應(yīng)用人員缺乏對智能計量系統(tǒng)價值的完整研究，尤其對電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的考察分析缺乏必要的關(guān)注，導(dǎo)致可視化系統(tǒng)的配置水平較差。部分智能計量系統(tǒng)的構(gòu)建和運行過程中，對電網(wǎng)管理人員的信息需求重視程度較差，導(dǎo)致智能供應(yīng)管理方案在創(chuàng)新實施的過程中，難以在數(shù)據(jù)供給以及電網(wǎng)智能化建設(shè)方面取得進展，無法為電網(wǎng)測量數(shù)據(jù)的全面優(yōu)化提供幫助。一些智能計量系統(tǒng)的應(yīng)用缺乏對智能計量儀器操作情況的關(guān)注，特別對測量數(shù)據(jù)的分析管理工作沒能進行有效的研究，導(dǎo)致智能化控制決策的設(shè)計無法與智能計量系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新相符合，難以充分開發(fā)出智能技術(shù)的應(yīng)用價值。部分智能計量系統(tǒng)對智能微電網(wǎng)的構(gòu)成情況缺乏有效的研究，沒能根據(jù)智能技術(shù)的特點實現(xiàn)對微電網(wǎng)應(yīng)用需求的滿足，導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)智能化方案的構(gòu)建無法具備足夠的成熟度。

2微電網(wǎng)基本控制策略分析與選擇

2.1智能計量系統(tǒng)

要使智能計量系統(tǒng)的創(chuàng)新構(gòu)建的過程中，可以與電網(wǎng)運行管理體系的實際情況相符合，為智能計量系統(tǒng)應(yīng)用價值的提高提供幫助。要對可視化系統(tǒng)的構(gòu)成特點加以研究，特別要對智能計量系統(tǒng)在信息整合分析方面所具備的特殊價值進行考察，以便智能計量系統(tǒng)可以在引進的過程中，與數(shù)據(jù)資源的智能化處置需求相適應(yīng)，為微電網(wǎng)具備高質(zhì)量應(yīng)用性能提供幫助。一定要強化對計量儀器使用情況的重視，尤其要對儀器裝置在數(shù)據(jù)分析管理方面所具備的特殊價值進行考察，以便智能化控制決策的設(shè)計可以與智能計量系統(tǒng)的全面創(chuàng)新需求相符合，為智能化運行管理措施的有效改進提供支持。智能微電網(wǎng)智能計量系統(tǒng)的應(yīng)用還必須與電網(wǎng)供應(yīng)的需求相適應(yīng)，特別要保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵性組成因素可以得到有效的價值識別，充分實現(xiàn)對區(qū)域智能微電網(wǎng)應(yīng)用需求的滿足，為智能技術(shù)應(yīng)用價值的改進提供完整的支持。

2.2微電網(wǎng)系統(tǒng)仿真驗證

采用PSCAD/EMTDC電力系統(tǒng)仿真軟件搭建微電網(wǎng)仿真模型，仿真主要參數(shù)為：直流母線額定電壓Udc-ref為200V，電壓動作限制為0.9Udc-ref，0.95Udc-ref，1.05Udc-ref，1.1Udc-ref。光伏電池G=1000W/m2、環(huán)溫T=25℃，蓄電池為120A/h、超級電容容量為5F，整個系統(tǒng)的負載阻抗為80Ω，線路阻抗忽略不計。時間以ms為單位。仿真結(jié)果如圖所示。

（1）當(dāng)UH1UH2時，20ms給定干擾使電壓上升波動，波動范圍超過雙儲能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍，如圖c，為抑制電壓波動，系統(tǒng)應(yīng)工作于模式6或7，分布式電源由MPPT轉(zhuǎn)換為恒壓模式，啟動飛輪儲能補償雙儲能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)差值，直流母線電能流向雙儲能和飛輪儲能系統(tǒng)（圖d）。由于電壓波動范圍大，調(diào)節(jié)時間長，經(jīng)多儲能系統(tǒng)和分布式電源的調(diào)節(jié)作用，母線電壓最終恢復(fù)至預(yù)定范圍。（3）當(dāng)UL2

結(jié)語

綜上，針對當(dāng)前智能微電網(wǎng)應(yīng)用存在的不足進行總結(jié)分析，并制定相應(yīng)的改進策略，可以為智能微電網(wǎng)總體建設(shè)質(zhì)量優(yōu)化提供一定的支持。

參考文獻

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