摘要：针对目前中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题,该文提出了一种基于当地分布式能源结构特点,广泛吸纳分布式能源的新型户用微电网供电模式,并给出了较为详细的设计方案。同时,考虑到系统维护的现实情况,采用组态软件及SQL server数据库设计了一套基于GPRS网络的远程监测控制和数据采集(SCADA)系统,由专业人员进行远程监控。基于该方案设计的微电网系统已先后在某农场和某农村投入运行,结果表明该户用型微电网运行稳定,能够广泛吸纳分布式能源,解决农村供电难题,为农村地区提供可靠、优质的电力供应。

摘要：含多类型分布式电源的微电网已经成为了未来电力系统的重要发展方向,其中风能和光能在降低化石能源消耗和二氧化碳排放等方面有着极大优势,考虑二者之间强互补性的协同调度已被广泛研究.但风/光协同调度的微电网多关注分钟级的调度或优化问题而非风/光波动下秒级的实时电流按容量比例精准分担,简称电流均衡,而精准电流均衡有助于可再生能源的高比例消纳.因此,本文提出了基于自适应动态规划的微电网电流均衡和电压恢复控制策略.首先,构建包含风电整流型电能变换器和光电升压型电能变换器的广义风光拓扑同胚升压变换器模型,其提供了后续控制器设计的模型基础.其次,本文将电流均衡和电压恢复问题转化为最优控制问题,基于此,每个能源主体的目标函数转化为获取最优控制变量和最小电压/电流控制偏差,进而转化为求解哈密顿−雅克比−贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程问题.基于此,提出了基于贝尔曼准则的分布式自适应动态规划控制策略以求取HJB方程的数值解,最终实现电流均衡和电压恢复.最后仿真结果验证了所提分布式自适应动态规划控制策略的有效性.

摘要：由于微电网中的负载、电源类型多变化快,造成大量谐波和电压波动等电能质量问题.为此,本文建立了UPQC统一数学模型,提出了一种基于鲁棒H2/H∞的微电网UPQC优化控制方法.该方法将模型参数的不确定性引入到状态方程中,使得闭环系统对所允许的不确定性同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能,把鲁棒H2/H∞控制器的设计转化为具有线性矩阵不等式的优化问题,进而推导出线性动态反馈控制器.理论分析和仿真实验结果表明:该方法具有控制效果好、响应速度快、鲁棒性强等特点.

摘要：针对规则式、算法式等单一形式分布式控制存在的局限性,提出了一种微电网双模分布式控制策略,该策略由考虑节点自主性和参与意愿的自由控制模式以及考虑系统整体性的强制控制模式两部分构成。自由控制模式将节点间自由协商与分布式算法相结合,实现系统的优化运行;强制控制模式则通过指定可控节点参与控制任务、使用牵制手段等方式,实现系统运行状态的调整。首先,设计了双模分布式控制的组织机制、指令生成机制以及模式协调机制。在此基础上,研究了该策略在微电网并网和离网运行及切换过程的应用,包括平滑联络线功率波动、联络线功率调零、储能的功率优化分配以及系统状态恢复等。其次,研究了在基于软PLC技术的控制器上的实现方法,分析了网络拓扑结构、通信延时、稳定性等因素对该策略的影响。最后,构建了微电网实验平台,并通过实验验证了微电网不同运行工况下双模分布式控制策略的灵活性与工程实用性。

摘要：根据微电网的特点,对微电网2种运行模式采取的不同控制策略进行设计。微电网孤岛运行时,分布式发电单元采用电压源逆变器控制,使用电压—相角下垂控制实现按预定比例分配负荷功率,该下垂控制较电压—频率下垂控制可以提供更好的频率支撑。微电网并网运行时,分布式发电单元采用PQ控制,按照功率设定值输出功率。通过设计对应电压—相角下垂控制的同步控制器实现了微电网运行模式的无缝转换。利用MATLAB/Simulink对微电网运行模式转换和微电网孤岛运行时使用的2种下垂控制进行对比仿真分析,验证了电压—相角下垂控制策略的可行性和有效性。

摘要：为实现微电网的灵活运行,分布式协同控制技术以其良好的灵活性、可靠性和可扩展性常被用于管控分布式可再生能源。然而,传统基于时间触发的分布式控制策略极大地浪费了分布式电源本地控制器的通信资源,降低了系统运行效率。基于此,该文提出了有向通信拓扑下基于分布式触发控制的微电网2次控制方法。通过为有功功率分配控制设计有向通信拓扑下的分布式触发机制以及为频率恢复设计本地控制器,在实现微电网2次控制目标的同时降低了系统对通信资源的需求。理论证明表明了所设计控制方法不存在芝诺现象。仿真实验结果表明了所提出的频率2次控制方法的有效性和优越性。

摘要：随着微电网中光伏(photovoltaic, PV)渗透率的不断提高,系统调频能力不足问题愈发严重,传统仅依赖储能的调频方案具有较高的投资维护成本。为了提高微电网系统频率稳定性并降低对储能的依赖,亟需研究光伏发电系统与储能系统的联合调频策略。因此,提出了光伏系统模糊自适应滑模控制策略及储能系统模糊自适应控制策略,从而实现光储系统协同参与微电网的频率调节。针对光伏模糊自适应滑模控制策略,首先根据光伏功率-电压特性曲线设计滑模面函数,然后设计自适应滑模面补偿量,从而为微电网系统频率的上下调节提供自适应功率储备。针对储能系统模糊自适应控制策略,首先设计了功率控制环和电流控制环,然后设计了自适应充放电功率控制策略,从而根据系统频率偏差自适应协同参与微电网频率的调节。设计的控制策略具有不需要最大功率估计器、辐照度传感器、通信设备及详细的光伏模型等优点。基于IEEE 13节点微电网仿真结果表明,高光伏渗透下,所提控制策略在负荷或辐照度波动时,引起的最大频率偏差比传统下垂控制低2.84%~23.24%,比无储能控制低6.14%~11.99%,比最大功率点控制策略低21.42%~58.14%。研究结果可为高新能源渗透率新型电力系统频率调节提供参考。

摘要：攻击、干扰、不确定性通常存在于微电网中危害系统的安全运行.为了解决此问题,设计了一种带攻击补偿的电压控制器,以减小或抵消攻击对系统稳定性的影响.设计攻击观测器对微电网中受到的攻击进行观测;利用多智能体一致性协议,考虑全状态约束问题,采用正切型障碍Lyapunov函数约束所设计的状态量,使系统状态约束在预设范围内,并实现无功功率分配.采用自适应模糊系统对系统中一些参变量的变化进行估计,提高控制器的自适应能力.仿真验证了控制器的有效性.

摘要：为了减小可再生能源出力间歇性引起的电压和频率波动,提出了一种基于简化情感控制、使用Z源电力弹簧(ES)的微电网电压和频率稳定方法。针对ES逆变控制死区时间引起的输出波形畸变、谐波含量增加等问题,设计了一种带Z源网络的ES拓扑结构,利用Z源逆变器允许桥臂瞬时短路的特性,消除了驱动信号的死区时间,降低了ES输出电压的谐波含量;通过分析情感控制的自学习过程,对情感控制模型进行简化,去除了眶额皮质结构并隐藏了奖励信号,在保证良好控制效果的同时,减少了需整定的参数;设计了基于简化情感控制的ES控制器,简化情感控制器根据关键负载电压及系统频率偏差对ES的幅值及相位进行调节,实现了用1个ES同时进行电压和频率控制。系统仿真与实验结果表明,所提方法有较高的控制精度,设计的ES输出电压谐波含量较低,能有效稳定微电网的电压和频率波动。

摘要：针对微电网的能量管理和控制,提出一种双层结构的孤岛微电网分布式控制模型。底层为微电网,由分布式电源（distributed generator,DG）和负载组成,而上层为通信网络,由Agent组成。通信网络包含两个子网络,第一个子网络由全部Agent组成,第二个子网络只包含可控Agent。根据第一个子网络设计的控制律,用于维持微电网功率平衡,使得储能系统输出逐渐变为零。根据第二个子网络设计的控制律用于调节可控DG的输出,使得可控DG输出与其容量成正比。此外,系统地给出从任意通信网络为Agent导出分布式控制律的方法,并且,从理论上证明,只要Agent按照导出的控制律对DG实施控制,通过迭代就可实现可控DG按相同比例输出。最后,设计4组仿真算例验证控制方法的有效性。仿真结果表明,文中方法即使在环境和负载同时剧烈变化的情况下,仍然能够保证微电网稳定运行,并且保证系统功率按DG容量分配。