摘要：微电网优化调度的主要任务是在满足网内负荷需求及电能质量的前提下，对微网内部各微源、储能及不同类型负荷进行合理的出力分配，保证微网低成本、高电能质量、高稳定性运行。因此，在把握各个分布式单元工作原理和特性的基础上，对系统进行有效地运行控制与能量优化管理是研究微电网的关键。本文对微电网并网运行优化调度策略进行了分析。
关键词：微电网；并网；调度
引言
近年来，新能源发电发展迅速，人们通过建立微电网优化调度方法来实现微网经济运行和微网内各可控单元的功率优化分配。然而，风、光等新能源出力具有波动性，基于历史数据的负荷预测也存在偏差，对单一时间尺度下的微电网优化调度策略而言，这些不确定性因素易造成微网调度计划备用不足或运行经济性变差等后果。所以，亟需建立考虑更为全面的微电网优化调度策略。
1微电网发展现状
微电网是一种小规模的集中式电力系统，其可以实现发电、分配和调节从本地分布式能源（DERs}DistributedEnergyResources）到本地负载间的功率流动。DERs由分布式发电单元（DG}DistributedGenerator）和分布式储能单元（DES}DistributedEnergyStorage）组成。微电网包含各种DG，DES和可控负荷，无论是作为电力供给方还是电力消费方，均具有高效性和高度的灵活性。建设微电网的主要目的是降低能源供应成本、提高本地可靠性、减少污染排放并且提高电能质量。只有当微电网具有足够的发电容量以支撑其负荷时，并网运行和离网运行两种运行方式才算可行的。在并网模式下，微电网可以从主电网购电和售电。此时，微电网被视为整个电力系统中的一个可控负载或者作为主电网的电源供给。并网模式一般设计为无系统故障情况下运行，旨在保证微电网优化运行，降低备用容量、减少系统损失、提高供电可靠性。在离网模式下，需要DERs协调运行，主DER具备足够的容量来稳定微网内母线电压和频率。
2微电网并网运行优化调度策略
2.1控制策略综述
对于微电源的控制，首先需要满足电能质量的要求，由于微电源通过逆变器与电网相连，当微电源发生波动后可能会影响电网的正常运行状态，同理微电网的波动也会对电源及逆变器产生影响，因此，按照国家的相关标准进行必要的控制非常有必要，有关规定对各种技术指标，如电压、频率、谐波成分进行了详细的要求：①电压的要求。根据GB/T20046-2006规定，对不同电压情况下，对应的响应时间做了规定，当电压小于0.5额定电压时，最大分闸时间为0.1s，当电压处在0.85和0.5倍的额定电压时，最大分闸时间为2s。②频率的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据Q/GDW480-2010的规定，微电源需要与相连的电网频率一致，允许偏离正常频率0.5Hz，一旦发生频率越线的情况，需要在0.2s内进行切除操作。③谐波和波形畸变控制。根据GB/T19939-2015的规定输出波形总的谐波失真度不得高于5%，其中对具体的谐波类型失真度做了详细规定，如3~9次的奇次谐波，畸变量不得高于4%，2~8次的偶次谐波，波形畸变量不得高于1%。
2.2主从控制策略
以微电源为主控单元，采取的控制策略为V/f，通过研究微电网孤岛运行策略，将微电源等效为一恒定输出的主控单元，利用V/f控制的主控单元，无论负荷需求或者微电源功率发生怎样的变化，均需要保证微电源输出端口的电压及频率保持恒定，从而保证电网的电压和频率。实际应用中，鉴于主控单元需要满足电力系统的供需资源平衡，因此，常采用大容量储能装置或者投入的微电源中包含储能系统作为主控单元。此外，值得一提的是无论是何种微电源，其容量不可能无限大，为此，在应用V/f方法的时候，需要预先对微电网运行时间及相应负荷的变动进行宏观把握。当系统中存在多个微电源时候，可以建立自上而下，多层控制方法，底层的微电源应与上层管理之间保持密切联系，允许短时间通信失败，仍要保证微电网正常稳定运行。
2.3对等控制策略
所谓的微电源并网对等控制策略是微网中所有的电源的地位为均等的，并不存在主从关系，对每个分布式电源按照有关规定进行频率或电压控制，以此实现互联控制。需要满足即插即拔的功能，在能源平衡的基础上，微网中的任何电源接入或断开时，不需要更改其他单元设置，由于采用对等控制，微电网与微电源之间没有通信联系，从而提高了微电网运行可靠性，且降低了成本，这种控制策略受到人们的广泛关注。采用对等控制策略有两种：①f/p和v/q下垂控制策略，具体的控制方法为通过测量系统的电压膜值及频率为微电源的有功和无功提供依据，采用该方法进行控制需要对内环控制器和频率控制器严格要求，从而降低对系统的冲击。②P/f和Q/V控制，即利用微电源输出功率获得电压输出的频率和幅值，该方法可以直接应用在微电源控制器中，在应用中为了符合实际情况，可以进行必要的改进，如可设置多环控制器，内环中采用这种控制，外环中可以采用不同的控制策略，如电压、电流控制，采用这种模式可以加快系统的响应，通过功率共享策略，达到微电源并网控制的目的，为电力用户提供良好的电能质量，且避免大范围的波动导致电网发生解列事故。
3结论
进入21世纪以来，我国电力能源需求日益增加，同时出于环保要求，发电结构逐渐由传统的煤电转向非化石能源发电。在此背景下，微电网的研究顺应了国家政策要求，其推广应用能将更多的分布式电源接入大电网，进一步推动我国电力事业的健康、可持续发展。
参考文献
[1]张玮亚，李永丽.面向多分布式电源的微电网分区电压质量控制[J].中国电机工程学报，2014，34（28）：4827-4838.
论文作者:孙凯
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/4
标签：电网论文; 电源论文; 电压论文; 策略论文; 频率论文; 单元论文; 谐波论文; 《中国电业》2019年第13期论文;