摘要：在对国内外微电网示范工程进行调研分析的基础上,对在山东省长岛县开展的35 kV海岛微电网示范工程建设目标、方案进行阐述。针对系统中高可再生能源渗透率以及分布式电源多点分散接入的特点,设计了微电网示范工程并网/孤岛运行控制策略,并对微电网中多类型混合储能系统的运行管理策略进行研究。基于所开发的海岛微电网运行控制策略,开展了微电网并网/孤岛运行试验研究,设计微电网分别运行于并网模式、孤岛模式、并网转孤岛模式以及孤岛转并网模式,并对各模式下的运行曲线进行深入分析。试验研究表明,所提出的35 kV微电网工程建设方法及其运行控制策略是切实可行的,可以实现海岛电网在并网、孤岛2种模态中的稳定运行及模式平滑切换,保障了海岛丰富可再生能源的最大消纳,为海岛居民提供绿色、稳定的电力供给。

摘要：分布式能源、微电网和智能电网都是当前电力行业的热点课题。现有微电网研究集中在并网控制、潮流计算、建模与仿真、拓扑结构与控制等方面,实际投入运营的系统不多。该文在利用现有研究成果基础上,设计并研制了一套面向户用的微电网系统。该系统由风水光等电源、储能蓄电池、逆变器等单元构成,由微网调度器和远程SCADA系统进行监控和调度。通过系统分析、建模仿真和完善的功能设计,实现了智能调度与功率自动平衡、故障自愈和即插即用等功能,并在某农村投入试运行。研究成果对智能电网的智能能量管理和调度控制研究也具有借鉴意义。

摘要：在复杂的通信条件下,若微电网中分布式控制器无法实时监控与相邻控制器的通信状态,则会导致系统控制失稳。为解决该问题,提出一种微电网分布式控制算法。首先,基于一致性原理设计算法,以各节点分布式电源的增量成本作为一致性变量,实现微电网运行经济性最优,并考虑到直流微电网运行实际,降低了算法设计的复杂性。其次,提出一种设备运行模式自切换机制以改进分布式控制算法,分布式控制器可以根据与相邻节点分布式控制器的通信状态调整节点分布式电源的运行模式。然后,引入事件驱动控制技术,通过设计事件驱动条件降低控制过程中的通信频次,减少分布式控制器的能量损耗。最后,通过算例分析验证了所提微电网分布式事件驱动控制算法可以实现系统的经济调度,相较于下垂控制,可以实现设备在额定运行电压上下更小的波动,相较于未改进的分布式控制方法,可以根据通信状态自动调节运行模式,防止系统控制失稳。

摘要：提出一种针对通过隔离变压器接入配电系统微电网的新型分布式电源多功能并网逆变器及其控制策略。综合运用瞬时无功功率理论和单位矢量的概念,根据分布式电源发电状态的不同,通过控制策略的设计,可以使多功能逆变器同时或分别实现由分布式电源向微电网注入功率的功能和在公在共连接点处进行谐波电流治理、负载无功补偿、负载三相不平衡和中性线电流补偿等并联型有源滤波器的功能。从而避免或减少对提高微电网电能质量装置的硬件投入,减少备总体积,使并网逆变器效益最大化。通过PSCAD仿真和实物搭建实验对该新型多功能并网逆变器及其控制策略进行验证,仿真和实验结果验证了相关设计的正确性和可行性。

摘要：为满足微电网数模混合仿真大功率和双向功率流的需求,提出了一种直流型的大功率接口方法。首先研究并提出了一种适用于直流系统的稳定性改进接口算法,试验验证了其具有更大的稳定裕度;然后针对直流型数模混合仿真,提出了基于H桥的双向直流型大功率接口的模块化设计方法,可同时满足大容量和功率双向流动的要求。针对同一等值网络进行仿真,加入所提接口的混合仿真与数字仿真的结果一致,验证了该大功率接口方法的有效性;设计基于模糊控制的能量管理策略的应用场景并开展数模混合仿真试验,试验结果验证了直流型大功率接口及其构成的混合仿真系统的稳定性、动态性能和在微电网中的适用性。

摘要：绝大多数逆变器在低频时为感性输出阻抗。提出一种结合电感-电容-电感(LCCL)滤波器配置、采样电流选取以及虚拟阻抗控制器设计的控制策略,其为逆变微源等效输出阻抗建模提供一个可控自由度,使逆变器等效输出阻抗为容性阻抗。针对所提的LCCL滤波器,选取裂解点电流为采样电流,能够有效降低电流控制系统的阶次。同时,通过对LCCL滤波器电感、电容的配置,获得合理的虚拟阻抗控制器,使得逆变器的等效输出阻抗为纯容性。最后,对比仿真实验验证了所提控制方案的有效性。

摘要：针对微电网在外界干扰情况下的动态稳定性问题,提出了基于多智能体系统的微电网分散协调控制策略。多智能体系统构建为两层,在下层智能体中,各分布式发电单元的分散控制设计为双环就地控制器,即由基于下垂特性的外环功率控制器和基于分数阶PID的内环电压电流控制器组成;在上层智能体中,微电网协调控制设计为H∞鲁棒控制器。构建了微电网电压稳定性评估指标,当微电网承受小干扰时,评估指标在安全域内,此时则仅依靠分散控制策略来维护系统的电压;而当有大干扰发生时,评估指标超出安全域,此时则起动协调控制,并与分散控制一起维护电压稳定。最后,仿真结果验证了控制策略的有效性。

摘要：针对可再生能源发电效率低和发电成本过高的问题,采用自适应网格多目标粒子群(CMOPSO)算法对混合储能的风光互补系统进行多目标优化设计分析。首先,分别建立微电网的成本、失负荷概率和失能量率数学模型;其次,将CMOPSO算法和经典多目标优化算法NSGA-Ⅱ对比,证明CMOPSO的优越性;最后,运用CMOPSO和NSGA-Ⅱ算法分别对单一储能和混合储能的微电网进行多目标优化设计,考虑可靠性和成本分别进行两目标优化分析,考虑系统的可靠性、成本和能源量费率,进行三目标优化分析对比。结果表明,无论是考虑两个目标或三个目标,在可靠性满足要求时,相比单一储能,采用混合储能微电网综合性能要好,CMOPSO优化效果更好。

摘要：针对交流微电网的故障特征和保护要求,提出一种基于形态学梯度算法的行波保护故障选线选相方案。首先,通过比较离散小波变换和形态学梯度算法对电流行波的提取结果,得出形态学梯度算法能更清晰地提取行波的结论。其次,设计适用于多种拓扑结构的微电网行波保护故障选线方案。然后,利用三相初始电流行波及其模分量设计一种故障类型判断和故障选相方案。最后,对行波保护的死区问题进行分析并提出相应的解决方案。利用PSCAD/EMTDC和Matlab软件进行仿真分析,仿真结果验证了所述保护方案的正确性和可行性。

摘要：为研究多源多负荷参数间的耦合交互对系统稳定运行的影响,该文建立多源多负荷直流微电网的小信号模型,基于系统振荡模态以及参与因子进行电压稳定性分析。在考虑同类参数耦合的系统稳定裕度分析中,发现全新规律为三台电源供电时,源侧线路长度采用“两长一短”比“两短一长”时系统稳定裕度更大。在考虑异类参数交互的系统稳定裕度分析中,详细解释了多源中下垂系数和虚拟惯性系数的交互作用。基于多控制参数的耦合交互影响,提出控制参数优化设计方法,实现系统稳定裕度最大,并使多源具有提供较大惯性的能力。最后,实验结果验证了上述分析的正确性。