周京華，閆天樂，郭磊軒，章小衛(wèi)

（北方工業(yè)大學(xué)北京市變頻技術(shù)工程技術(shù)研究中心，北京 100144）

微電網(wǎng)是一種將“發(fā)、配、用”有機(jī)結(jié)合的一體化系統(tǒng)，結(jié)合了分布式發(fā)電（distributed generation，DG）、儲能裝置、監(jiān)控和保護(hù)裝置以及各種負(fù)荷，可以實(shí)現(xiàn)自我控制，具備能量管理能力，可以并網(wǎng)或離網(wǎng)運(yùn)行[1]，其典型結(jié)構(gòu)如圖1 所示。同時(shí)，作為能源互聯(lián)網(wǎng)（energy internet，EI）中的重要組成部分，微電網(wǎng)可以使得DG 更加靈活、高效、智能地接入[2]。

圖1 微電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Typical structure of microgrid

隨著微電網(wǎng)研究的不斷深入以及微電網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其電源類型、運(yùn)行模式較多，加之DG 間歇性與隨機(jī)性的特征，使得微電網(wǎng)中電能質(zhì)量問題與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比具有特殊性，因此分析微電網(wǎng)電能質(zhì)量問題，了解其種類、特性及產(chǎn)生的機(jī)理，是對其進(jìn)行針對性治理的重要基礎(chǔ)，治理微電網(wǎng)電能質(zhì)量對于保證微電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

本文對在微電網(wǎng)中表現(xiàn)更為突出的電壓波動等傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題以及超高次諧波等電能質(zhì)量新問題進(jìn)行分類、歸納和總結(jié)，針對并網(wǎng)、離網(wǎng)條件下分別提出相應(yīng)解決措施，為微電網(wǎng)電能質(zhì)量治理提供參考。

1 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特性分析

與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，微電網(wǎng)融合了風(fēng)、光、儲等不同能源形式，運(yùn)行方式更加靈活。微電網(wǎng)大量采用電力電子變換器作為接口裝置，響應(yīng)速度快、功率靈活可控，但大量的電力電子接口裝置導(dǎo)致微電網(wǎng)慣性較弱，更容易受功率波動的影響[3]。同時(shí)，微電網(wǎng)具有較小的短路比（short circuit ratio，SCR），表現(xiàn)出弱電網(wǎng)特征[4]。微電網(wǎng)中公共母線與并網(wǎng)逆變器存在一定的電網(wǎng)阻抗，這會影響并網(wǎng)逆變器的安全穩(wěn)定運(yùn)行和原有并網(wǎng)逆變器參數(shù)，從而導(dǎo)致控制性能變差，也會削弱原有的阻尼效應(yīng)，導(dǎo)致并網(wǎng)電流畸變。

微電網(wǎng)可以分別運(yùn)行于并網(wǎng)、離網(wǎng)狀態(tài)，并網(wǎng)模式下微電網(wǎng)通過公共耦合點(diǎn)（point of common coupling，PCC）接入傳統(tǒng)電網(wǎng)。當(dāng)微電網(wǎng)中電能充足時(shí)，一部分供給本地負(fù)荷，其余通過PCC 傳輸至電網(wǎng)；當(dāng)微電網(wǎng)中能量不足時(shí)，由大電網(wǎng)和微電網(wǎng)共同為微電網(wǎng)負(fù)荷供電。孤島運(yùn)行模式適用于大電網(wǎng)出現(xiàn)故障或獨(dú)立供電情況。

相較于大電網(wǎng)，微電網(wǎng)中傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題，如電壓波動等問題更為嚴(yán)重，且PCC 處的電能質(zhì)量會影響大電網(wǎng)以及微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行[5]。另外，微電網(wǎng)中新能源滲透率逐步提高，電力電子設(shè)備所占比例越來越大，電力電子技術(shù)的復(fù)雜性和多樣性延伸出一些新的電能質(zhì)量問題，如間諧波和超高次諧波[6]。

目前，國內(nèi)外對微電網(wǎng)的運(yùn)行與控制，逐漸形成了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[7]。我國“十二五”規(guī)劃中明確提出加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)，而建設(shè)微電網(wǎng)則可以有效彌補(bǔ)農(nóng)村電網(wǎng)的不足[8-9]；在“十三五”期間28 個新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目獲批[10]；國務(wù)院辦公廳2020 年11 月印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021 年—2035 年）》明確指出，鼓勵“光儲充放”多功能綜合一體站建設(shè)，也有力推動了微電網(wǎng)發(fā)展[11]。

2 微電網(wǎng)電能質(zhì)量突出問題

2.1 電壓偏差

大電網(wǎng)中電壓偏差多利用并聯(lián)電容器組和靜止同步補(bǔ)償器/靜止無功發(fā)生器（static synchronous compensator/static var generator，STATCOM/SVG）進(jìn)行無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)。微網(wǎng)中DG 的功率因數(shù)介于超前0.98 至滯后0.98 之間，大規(guī)模負(fù)荷投切出現(xiàn)或者負(fù)荷比重發(fā)生較大變化時(shí)，微電網(wǎng)中更容易出現(xiàn)電壓偏差[12]?！段㈦娋W(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》表明，并網(wǎng)模式下微電網(wǎng)PCC 處電壓偏差、孤島模式下微電網(wǎng)向內(nèi)部負(fù)載提供電能均應(yīng)滿足GB/T 12325 的要求[13]：20 kV 及以下PCC 電壓偏差應(yīng)不超過標(biāo)稱電壓的±7%。

電壓偏差可能會導(dǎo)致設(shè)備的供電電壓偏離額定電壓，設(shè)備工作在非額定狀態(tài)下會出現(xiàn)運(yùn)行性能惡化甚至損壞，電壓偏差也可使一些敏感負(fù)荷停機(jī)。此外，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)在并/離網(wǎng)切換過程中，PCC 處電壓偏差也可能導(dǎo)致切換失敗，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.2 頻率偏差

為保證電氣設(shè)備可靠的運(yùn)行，頻率應(yīng)維持在工頻狀態(tài)下。大電網(wǎng)中由于發(fā)電機(jī)的慣性較大，當(dāng)頻率偏差出現(xiàn)時(shí)，可以通過發(fā)電機(jī)和主調(diào)頻廠進(jìn)行調(diào)頻。而微電網(wǎng)頻率偏差較大的原因在于：1）微電網(wǎng)容量小、慣性較弱，易受沖擊負(fù)荷的影響導(dǎo)致頻率偏差；2）DG 中可調(diào)節(jié)余量不足導(dǎo)致頻率偏差；3）微電網(wǎng)和大電網(wǎng)交換功率時(shí)可能出現(xiàn)頻率偏差[12]?！段㈦娋W(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》表明并網(wǎng)模式下微電網(wǎng)頻率響應(yīng)時(shí)間要求如表1 所示。頻率偏差應(yīng)在孤島運(yùn)行模式下滿足GB/T 15945 的要求[13]：由于沖擊負(fù)荷導(dǎo)致的系統(tǒng)頻率偏差的允許范圍應(yīng)限制在±0.2 Hz，不超過300 MW 的小容量電力系統(tǒng)頻率偏差的允許范圍應(yīng)限制在±0.5 Hz。

表1 微電網(wǎng)的頻率響應(yīng)時(shí)間要求Tab.1 Time response of microgrid frequency

2.3 電壓暫降

電壓暫降通常是由電源故障或者負(fù)載短路故障引起的。微電網(wǎng)中DG 隨機(jī)性較大，在各種類型負(fù)荷和DG 的共同作用下，電壓暫降較為嚴(yán)重。電壓暫降嚴(yán)重威脅工業(yè)園區(qū)內(nèi)如數(shù)據(jù)中心等敏感性負(fù)載的正常運(yùn)行。

2.4 電壓波動/閃變

微電網(wǎng)中DG 輸出功率的隨機(jī)性與波動性會導(dǎo)致電壓波動/閃變，且電壓波動與功率波動劇烈程度成正比[14]。另外，慣性較小的微電網(wǎng)可能會受到負(fù)載投切的影響導(dǎo)致線路阻抗變化，進(jìn)而引起電壓波動[15]?！段㈦娋W(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》表明，并網(wǎng)模式下微電網(wǎng)PCC處電壓偏差、孤島模式下微電網(wǎng)向內(nèi)部負(fù)載提供電能均應(yīng)滿足GB/T 12326 的要求[13]：對于不大于35 kV 的中低壓系統(tǒng)，電壓波動頻度r分別處于r≤1，1＜r≤10，10＜r≤100 和100＜r≤1 000 時(shí)，PCC 電壓波動限值分別為4%，3%，2%和1.25%。

2.5 三相不平衡

微電網(wǎng)中存在各種類型的負(fù)載，其中三相不對稱負(fù)載會導(dǎo)致微電網(wǎng)出現(xiàn)三相不平衡問題，此外，單相微電源并入電網(wǎng)會向某一相單獨(dú)注入功率，引起不平衡現(xiàn)象[16]?！段㈦娋W(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》表明，并網(wǎng)模式下微電網(wǎng)PCC 處電壓偏差、孤島模式下微電網(wǎng)向內(nèi)部負(fù)載提供電能均應(yīng)滿足GB/T 15543 的規(guī)定[13]：PCC 處三相電壓不平衡度限制在2%以內(nèi)，短時(shí)應(yīng)限制在4%以內(nèi)；其中分布式發(fā)電導(dǎo)致的PCC 三相電壓不平衡度應(yīng)小于等于1.3%，短時(shí)應(yīng)小于等于2.6%。

微電網(wǎng)中三相電壓、電流不平衡會產(chǎn)生大量負(fù)序、零序電流，可能導(dǎo)致敏感負(fù)荷的異常運(yùn)行，甚至損壞。孤島運(yùn)行模式下，三相不平衡可能會造成微電網(wǎng)系統(tǒng)失穩(wěn)。

2.6 諧波、間諧波、超高次諧波

微電網(wǎng)諧波主要來源為大量非線性負(fù)載和電力電子設(shè)備，特別是大量并網(wǎng)逆變器的應(yīng)用會導(dǎo)致在PCC 處產(chǎn)生諧波[17]。諧波會導(dǎo)致波形畸變、增大功率損耗、降低功率因數(shù)，同時(shí)微電網(wǎng)總負(fù)荷電流中諧波電流所占比例提高會引起公共交流母線饋線阻抗不匹配，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

間諧波的頻率可能為諧波之間的某一頻率分量，即基波頻率的非整數(shù)次倍數(shù)的擾動分量。隨著微電網(wǎng)中風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電滲透率及電力電子化所占比例越來越大，間諧波引發(fā)的工程問題越來越多[18]，如我國沽源風(fēng)電場出現(xiàn)了6～8 Hz頻率時(shí)變得振蕩；我國新疆某地的大型直驅(qū)風(fēng)電場出現(xiàn)頻率時(shí)變的間諧波，多次引起當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電壓波動與閃變。

《微電網(wǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》表明，并網(wǎng)模式下微電網(wǎng)PCC 處孤島模式下微電網(wǎng)向內(nèi)部負(fù)載提供電能均應(yīng)滿足GB/T 14549 的要求[13]：380 V 電網(wǎng)條件下，電壓總諧波畸變率不得超過5%，奇次諧波不得超過4%，偶次諧波不得超過2%。微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間諧波應(yīng)滿足GB/T 24337的要求[13]。

超高次諧波是指2～150 kHz 范圍內(nèi)的諧波。隨著新能源的大力推廣，風(fēng)電變換器、光伏逆變器、電動汽車充電樁等設(shè)備滲透率提高，再加上各種開關(guān)電源的應(yīng)用以及SiC，GaN 等新型開關(guān)器件的發(fā)展，微電網(wǎng)中電力電子設(shè)備的開關(guān)頻率可高達(dá)幾十kHz，甚至更高，由此導(dǎo)致微電網(wǎng)中超高次諧波問題日益嚴(yán)峻[19]。超高次諧波會引起系統(tǒng)超高次諧振、電氣設(shè)備異常（如電動汽車充電中斷）以及造成通信故障等問題。

3 微電網(wǎng)電能質(zhì)量治理措施

微電網(wǎng)電能質(zhì)量治理可以采用無源濾波器或有載調(diào)壓變壓器等，除此之外，還包括基于電力電子技術(shù)的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)設(shè)備，如有源電力濾波器（active power filter，APF）、動態(tài)電壓恢復(fù)器（dynamic voltage restorer，DVR）、靜止同步補(bǔ)償器/靜止無功發(fā)生器（STATCOM/SVG）等設(shè)備，此類設(shè)備多針對某一電能質(zhì)量問題進(jìn)行單獨(dú)治理，從經(jīng)濟(jì)性及治理效果上不具有最優(yōu)解，考慮到儲能裝置在調(diào)節(jié)電網(wǎng)有功功率時(shí)通常有容量冗余，甚至某時(shí)間段閑置，故可利用其剩余容量進(jìn)行電能質(zhì)量治理[20]。另外，統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（unified power quality conditioner，UPQC）、多功能并網(wǎng)逆變 器（multi-functional grid-connected inverter，MFGCI）等可對電能質(zhì)量問題進(jìn)行綜合治理。

3.1 電壓偏差治理

針對微電網(wǎng)并網(wǎng)中電壓偏差，可利用其中已經(jīng)存在的電力電子變換器，通過控制策略實(shí)現(xiàn)電壓偏差治理。文獻(xiàn)[21]針對孤島運(yùn)行模式下微電網(wǎng)中負(fù)載變化導(dǎo)致的電壓偏差，采用基于擾動觀測器的雙向AC/DC 換流器電壓波動控制策略，對外界干擾量快速跟蹤，以提高系統(tǒng)動態(tài)性能與穩(wěn)定性，從而有效抑制電壓偏差。文獻(xiàn)[22]基于一種自適應(yīng)可調(diào)模糊粒子群算法，以有功損耗、總電壓偏差和電壓穩(wěn)定性指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，通過無功優(yōu)化的調(diào)度實(shí)現(xiàn)有功損耗與總電壓偏差最小。

3.2 頻率偏差治理

微電網(wǎng)中出現(xiàn)頻率偏差的主要原因是新能源發(fā)電系統(tǒng)慣性較低。文獻(xiàn)[23]在虛擬同步發(fā)電機(jī)（virtual synchronous generator，VSG）的基礎(chǔ)上，采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，在不同階段自適應(yīng)選擇參數(shù)，從而控制雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組中的虛擬慣量，減小外界干擾下的頻率偏差。此外，近年來電動汽車充電系統(tǒng)接入電網(wǎng)數(shù)目越來越多，可利用電動汽車作為移動儲能裝置進(jìn)行微電網(wǎng)調(diào)頻，文獻(xiàn)[24]提出一種電動汽車參與孤島運(yùn)行的微電網(wǎng)輔助調(diào)頻充放電控制策略，利用頻率差額以及目前電動汽車荷電狀況調(diào)節(jié)充放電功率指令，利用VSG 控制電動汽車的充放電操作，使電動汽車參與微電網(wǎng)調(diào)頻并抑制頻率偏差。

3.3 電壓暫降治理

電壓暫降治理通常采用固態(tài)快速切換開關(guān)（solid-state transfer switch，SSTS），DVR 和STATCOM等電力電子設(shè)備。SSTS通過切換暫降線路，將敏感負(fù)載快速、可靠地切換至備用電源。DVR通過串聯(lián)儲能元件補(bǔ)償電壓，保持電壓穩(wěn)定，但其治理效果受負(fù)荷容量影響。針對微電網(wǎng)中DVR 單獨(dú)使用無容量受限的情況，文獻(xiàn)[25]將配備蓄電池的儲能系統(tǒng)通過Buck 電路與DVR 進(jìn)行連接，通過儲能系統(tǒng)為DVR 提供足夠的能量，從而抑制電壓暫降現(xiàn)象，確保微電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定。

3.4 電壓波動治理

微電網(wǎng)中光伏、風(fēng)電等能源并網(wǎng)場景下電壓波動主要與電源出力引起有功功率的波動有關(guān)，因此可通過引入儲能裝置平抑波動或者通過對波動量快速跟蹤、補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對電壓波動治理。

由于風(fēng)電發(fā)電、光伏發(fā)電易受外界條件影響，導(dǎo)致電壓波動，文獻(xiàn)[26]采用一種改進(jìn)粒子群算法對蓄電池儲能系統(tǒng)中的有功功率和無功功率進(jìn)行控制，減小外界干擾對功率穩(wěn)定性的影響，從而抑制微電網(wǎng)電壓波動。對于微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，大型沖擊性負(fù)載的接入引起的電壓波動，文獻(xiàn)[21]提出一種能夠快速跟蹤DG 出力和負(fù)荷功率變化等擾動量的電壓觀測器，應(yīng)用于雙向AC/DC變流器母線，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能和魯棒性。文獻(xiàn)[27]基于相位空間法，提出電壓波動控制策略，其基本原理為通過快速跟蹤負(fù)載電壓幅值的變化，進(jìn)行補(bǔ)償，從而抑制PCC電壓波動。

3.5 三相不平衡治理

微電網(wǎng)電源故障或者三相負(fù)載不平衡均可能產(chǎn)生三相不平衡現(xiàn)象，其治理主要通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或控制策略的優(yōu)化、安裝SVG 等電能質(zhì)量治理裝置或引入儲能設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

針對交直流混合微網(wǎng)三相不平衡問題，文獻(xiàn)[28]在直流微網(wǎng)內(nèi)采用分段下垂的自治分布儲能系統(tǒng)，通過相間功率交換以及直流儲能調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)三相負(fù)載功率平衡。文獻(xiàn)[29]采用多變流器并聯(lián)+z型接地變壓器結(jié)構(gòu)的變流器，提出一種基于正序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的PI+VPI控制策略，對由于不平衡負(fù)荷造成的輸出電壓不平衡進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而保證設(shè)備的供電質(zhì)量。由于大量不平衡負(fù)載導(dǎo)致微電網(wǎng)三相電壓不平衡，文獻(xiàn)[30]針對微電網(wǎng)孤島運(yùn)行模式，提出一種基于虛擬阻抗的電壓不平衡補(bǔ)償策略，引入虛擬負(fù)序阻抗補(bǔ)償負(fù)序電流，通過解耦的控制算法分別獨(dú)立控制正序和負(fù)序分量。

3.6 諧波治理

諧波治理可采用無源濾波器和APF 方案，其中無源治理方案連接方式簡單、成本較低，但只能對特定次諧波進(jìn)行濾除，無法對變化的諧波進(jìn)行針對性濾除，靈活性不好。APF 實(shí)時(shí)動態(tài)性好、準(zhǔn)確度高，且可以對特定次諧波進(jìn)行濾除，靈活性高，但易受電網(wǎng)參數(shù)影響，易因過載而退出運(yùn)行。針對微電網(wǎng)因電網(wǎng)阻抗過大以及相鄰微電網(wǎng)距離不可忽略時(shí)傳統(tǒng)APF 的補(bǔ)償性能不佳的問題，文獻(xiàn)[31]提出一種基于諧波阻抗匹配的治理方案，通過檢測線路中點(diǎn)的諧波電壓，協(xié)調(diào)控制APF 諧波阻抗，并根據(jù)諧波含量自動調(diào)節(jié)線路兩端諧波阻抗相角，在電網(wǎng)阻抗較大時(shí)，也能對諧波進(jìn)行有效補(bǔ)償。文獻(xiàn)[32]提出一種基于模糊控制的諧波放大效應(yīng)抑制策略，采用mamdani模糊模型求得電流補(bǔ)償率最佳值，以解決諧波治理效果與諧波放大效應(yīng)二者的矛盾。

另外，儲能變流器和光伏并網(wǎng)變流器也可用于微電網(wǎng)諧波治理，由于其結(jié)構(gòu)具有相似性，合理利用其剩余容量，通過控制策略的優(yōu)化，無需單獨(dú)配置APF 即可實(shí)現(xiàn)有源濾波功能，可以降低諧波治理成本，經(jīng)濟(jì)性較好。文獻(xiàn)[33]在光伏并網(wǎng)新能源發(fā)電系統(tǒng)中集成有源濾波控制，考慮兩者結(jié)構(gòu)的相似性，通過控制策略的優(yōu)化，完成光伏發(fā)電并網(wǎng)的基礎(chǔ)功能外，達(dá)成補(bǔ)償無功及諧波電流的目的。

我走下了樓，大雨沒有減弱的態(tài)勢，仿佛可以一直持續(xù)很久。讓我想起了圣經(jīng)中，上帝毀滅地上罪孽，降下的四十日四十夜的大雨。

3.6.1 間諧波治理

間諧波的頻譜分布分散，無源濾波治理方案只能對特定頻段間諧波進(jìn)行抑制，整體治理效果較差，而若對所有頻率的間諧波進(jìn)行濾除則成本較高，因此多采用APF 對間諧波進(jìn)行濾除。諧波電流的檢測精度大大影響APF 的工作性能，文獻(xiàn)[34]針對工作時(shí)含有間諧波的APF，提出一種基于改進(jìn)的滑窗離散傅里葉變換的諧波檢測算法，解決了間諧波檢測計(jì)算量大與數(shù)字控制器計(jì)算能力有限的矛盾。

3.6.2 超高次諧波治理

光伏逆變器等電力電子裝置引起的超高次諧波頻率主要與開關(guān)頻率有關(guān)，因此超高次諧波的治理可從裝置自身和后期治理兩個方面考慮[19]。從裝置自身考慮，可以通過優(yōu)化電力電子器件開關(guān)頻率，減少超高次諧波的原生發(fā)射；從后期治理考慮，可通過加裝超高次諧波抑制裝置[7]。文獻(xiàn)[35]采用LCL 三階濾波器，通過此濾波器的電容支路消除并網(wǎng)電流中存在的諧波，通過適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)計(jì)，可以減少并網(wǎng)系統(tǒng)中超高次諧波。針對變頻器、開關(guān)電源等大規(guī)模接入向電網(wǎng)注入超高次諧波，文獻(xiàn)[36]提供一種超高次諧波矩陣濾波器的設(shè)計(jì)方法，對超高次諧波進(jìn)行濾除的同時(shí)，可避免諧波諧振放大以及超高次諧波在配網(wǎng)中的交互影響。

3.7 電能質(zhì)量綜合治理

微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式具有特殊性，故其中往往同時(shí)存在多種電能質(zhì)量問題，若僅僅針對單一問題分別采取多種治理裝置方案，存在多設(shè)備協(xié)調(diào)控制復(fù)雜的問題，且成本較高，因此有必要對其進(jìn)行綜合治理[37]。

為解決新能源發(fā)電隨機(jī)性與波動性帶來的電能質(zhì)量問題，近些年有學(xué)者提出電力彈簧（electric spring，ES）的方案，其原理為將關(guān)鍵負(fù)載上電壓波動轉(zhuǎn)移到非關(guān)鍵負(fù)載上，通過負(fù)載的動態(tài)平衡，保證關(guān)鍵負(fù)載上電壓滿足規(guī)定值。文獻(xiàn)[38]在非理想電網(wǎng)條件下，利用粒子群算法修正偏差信息，通過ES提高關(guān)鍵負(fù)載上電能質(zhì)量。文獻(xiàn)[39]在傳統(tǒng)ES 的基礎(chǔ)上提出一種主動電力彈簧（active electric spring，AES），采用雙極性直接式AC-AC變換器拓?fù)洌鲃诱{(diào)節(jié)負(fù)載電壓。

針對微電網(wǎng)中電能質(zhì)量問題的綜合治理，總體上具有兩種思路。其一，安裝具有綜合治理能力的裝置，如UPQC 具有串聯(lián)變流器和并聯(lián)型有源電力濾波器的功能，可以對大部分電能質(zhì)量問題進(jìn)行治理，但由于傳統(tǒng)的UPQC 自身不損耗有功功率，也不發(fā)出有功功率，無法治理與有功功率相關(guān)的電能質(zhì)量問題。對此，需要對UPQC 進(jìn)行優(yōu)化，將其與光伏、儲能等其他單元結(jié)合的方案，采用儲能單元的“削峰填谷”功能，實(shí)現(xiàn)與有功功率相關(guān)的電能質(zhì)量問題的治理[40]，結(jié)合動態(tài)響應(yīng)速度快的儲能單元如超級電容，利用光伏等新能源發(fā)電發(fā)出的多余能量，對不同電能質(zhì)量問題生成與之對應(yīng)的控制指令，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量問題的統(tǒng)一治理。其二，進(jìn)一步利用微電網(wǎng)大量已經(jīng)存在的并網(wǎng)逆變器的硬件條件，無需額外配置新的硬件補(bǔ)償設(shè)備，僅僅通過控制策略的優(yōu)化與調(diào)整，綜合治理電能質(zhì)量問題。單一控制策略或治理裝置僅能針對部分電能質(zhì)量問題進(jìn)行治理，在實(shí)際工程應(yīng)用中存在不足，對此，文獻(xiàn)[40]提出一種兩相靜止坐標(biāo)系下基于VPI 控制器的改進(jìn)型APF 分頻電流控制策略，與其他類型的指定次諧波電流控制策略相比，參數(shù)調(diào)節(jié)容易且處理器資源占用較少，能夠?qū)Ω鞔沃C波電流中的不平衡成分進(jìn)行濾除，且補(bǔ)償精度高、動態(tài)響應(yīng)迅速。此外，實(shí)際工程應(yīng)用中，為了克服DG 隨機(jī)性與波動性問題，并網(wǎng)逆變器安裝容量偏大且運(yùn)行時(shí)存在剩余功率，如MFGCI可以利用微電網(wǎng)中新能源發(fā)電的功率余量，對微電網(wǎng)內(nèi)的諧波和無功電流等電能質(zhì)量問題進(jìn)行治理[41]，例如在傳統(tǒng)的恒功率PQ控制中加入諧波抑制功能，從而得到具有有源濾波功能的MFGCI。

4 結(jié)論

本文對微電網(wǎng)中更加突出的傳統(tǒng)電能質(zhì)量問題以及新問題的種類、特性及產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行分類總結(jié)，概述綜合電能質(zhì)量問題的控制策略以及治理措施，對比分析不同策略優(yōu)缺點(diǎn)，為微電網(wǎng)背景下電能質(zhì)量綜合治理提供參考。

目前，智能電網(wǎng)（smart grid，SG）不斷發(fā)展，微電網(wǎng)作為SG 的重要組成部分，將緊隨其發(fā)展趨勢，并結(jié)合大數(shù)據(jù)、AI 和深度學(xué)習(xí)等逐步走向智能化，微電網(wǎng)中的電能質(zhì)量治理也將從“先污染，后治理”走向“提前、主動治理”，從單一治理走向綜合性、集成化的綜合電能質(zhì)量治理。