科举论坛ＩＳＣＩＥＮＣＥ ＦＯＲＵＭ 式电源和储能装置的微电网控制技术分析 姜军 ：，Ｃ十 陕西省地方电力水电有限公司 ［摘要】随着社会的进步，社会经济和工业生产的快速发展，电力需求 ２．２微电网能源的控制方法 量越来越大，使得传统的电力行业也得到相应的发展。电力行业的发展不 微电网的运行模式无论是孤岛模式还是并网模式，都需要对其中 仅仅局限于大型发电系统的改善。对于小型发电系统而言，主要变换体现 每一个分布式电源进行必要的控制，以此来使频率和电压控制在一定 为，小型发电系统逐渐转变为大容量、超高压交直流输电线、远距离、跨省 的范围之内。特别是孤岛运行，分布式电源不能从电网当中获取频率和 的复杂性的互联电路系统。为了改善环境问题和节能问题，同时避免大 电压值作为参考，其控制难度更高。当前的微电网控制主要分为两种。 电网的弊端，微电网的研发和普及是电网系统研究的首要任务。 对等控制和主从控制。 ［关键词］分布式电源；储能装置；微电网控制技术 对等控制主要是针对即插即用形式的微电网的控制方式。这种控 制方式，能够使微电网的电源都能够进行有效的下垂控制，保证电压和 引言 频率的稳定，并且再接人＿个或去掉一个微电网电源都不会对其他电源 微电网是一种由多种类分布式电源、负荷、储能、保护装置和控制 或微电网造成影响。对等控制是微电网电源当中能够自动调节ｌ生的控制 检测装置所组成的系统，其运行方式非常灵活，能够支持孤岛模式、并 过程；主从控制的控制会针对每个微电网电源的特点采用不同的控制方 网模式的运行，并且还能够通过静态开关在两种模式之间随意切换，能 式，并使其具备特殊的功能。该种控制方式会选取几个或一个电源作为 够给用户提供热和电。微电网具备经济、交互、灵活、的特点，是一 主电源，用来检查电网当中的各种电气量，然后根据电网的实际状况使 种全新的供电方式。本文主要对含分布式电源和储能装置的微电网控 用针对性的调节方式，通过通信电路来控制其他“从”电源，使微电网的 制技术进行分析，帮助电网得到更好的发展。 电压和频率稳定在额定值范围之内。 １．微电网中的分布式电源 ３．总结 微电网当中的分布式电源主要为：光伏发电系统、风力发电系统、 近年来，我国也加大了对智能电网的重视，并大力推进微电网技术 燃料电池发电系统、微型燃气轮机发电系统【ｌ＿ ’。 和分布式发电技术，给用户带来巨大的环境效益和经济利益。但是随着 光伏发电系统：这种系统主要是通过半导体界面的光生伏打效应 分布式发电穿透功率逐渐提升，对其他电网的影响也越加明显，大量的 将太阳能转换为电能，这类发电系统当中，光伏电池是光伏发电的关键 分布式发电技术接入到电网当中，对电网的维护和调节工作也带来巨大 部件；风力发电系统：风力发电是利用可再生能源的另一种发电形式。 的挑战。对此，就需要相关研究人员或部门加大对微电网的研究，提高 风力发电系统主要是由控制系统、调节系统、变流装置、发电机、传动 微电网的稳定性。 系统和叶轮所组成，叶轮能够将空气的流动动能转换为机械动能，发电 机主要是将电能通过变流装置转换为电网所需要的工频交流电，调节 系统主要包括制动和保护系统、液压传动机构、变桨距系统和偏航系 统；燃料电池发电系统：燃料电池是一种能够在常温下进行化学反应， 将燃料化学能转换为直流电过程的装置，主要是将燃料持续不断的供 给到阳极室，氧气则持续的供给给阴极室，经过电池表面的催化物作用 发生电化学反应，电子通过外电路形成转移，进而形成工频所需要的电 流；微型燃气轮机发电系统：微型燃气轮机是近几年才普及的小型热力 发电机，其最大功率为３００Ｋｗ，主要是以柴油、汽油、天然气作为燃料， 整个系统主要是由功率转换及控制、发电机、热交换器、回热器、燃烧 室，空气压缩机和透平所组成。微型燃气轮机主要的发电形式是采用回 热循环，利用透平排除气通向回热器中用来预热高压空气，预热后的空 气在进入到燃烧室和燃料共同进行燃烧，最终将燃烧的热点转换为电 能。 ２．微电网的控制 ２．１微电网能源的控制 传统的电网当中，电源通过其他旋转设备或同步电机与大电网直接 相连，电机需要调节和控制频率控制和电网电压Ⅲ。但是在微电网当中， 因为分布式电源的形式和传统的电网不同，微电网电源需要通过Ａｃ／ ＤＣ／ＡＣ或ＤＣ／ＡＣ的电力电子借口与电网相连。无论是任务形式产生直 流电的微电网电源，都是通过将电网和变流器相连接。 当前主要的控制器可以分为以下几种：ｌ、ＰＱ控制：这类控制器主 参考文献 要是保障微电网电源稳定按照参考指令值输出无功和有功，进而有效 【１】欧阳永忠．基于ＥＭＴＤＣ的超级电容器建模研究【Ｊ】．湖北工业大学学 的控制电流的电压源逆变器；２、Ｖ／Ｆ控制：这类控制器的主要用于孤岛 报，２０１４，１８（４）：９－１１． 模式或运行的频率和电压的调节中。在大电网出现故障或维修的 【２］兰明乾．微网中的多元复合储能技术［Ｊ１．电力系统自动 过程中，因为电网的频率很难保持稳定，微电网电源的控制信息将不能 化，２Ｏ１５，５５（４）：１９０－１９２． 给予本地锁相环ＰＬＬ采用到的频率和信号进行控制，而是通过一个虚拟 【３】朱爱英，田越．用于风电场功率控制的飞轮储能系统仿真研究【Ｊ】．电网 锁相环和预先设置的电压参考值进行调节和控制，３、下垂控制：下垂控 与清洁能源，２０１３，１１（４）：１１＿１５． 制主要用于非间歇性微源，在微电网在孤岛运行的过程中常常充当电压 作者简介 源的角色。和Ｖ／Ｆ的控制方式较为相似，下垂控制也能够稳定微电网的 姓名：姜军，出生年月：１ ９７８年１０月，性别：男，籍贯：黑龙江，最高学 电压频率。 历：工程硕士，目前职称：中级，主要研究方向：电力、自动化、信息化。 决策与信息２７３
