区域微电网智能控制策略研究

张群峰　叶小松　吴振飞　张健鹏　王传斌　李承锋

【摘  要】随着社会的发展，我们对于环境的开采与利用越来越多，从而致使环境资源出现了短缺，环境污染比较严重，因此我国对于新能源的利用与发展都非常重视。在这种情况之下，智能微电网技术得到了飞速的发展，这对于缓解能源供需问题有着重要的意义。但是在智能微电网保护与控制的过程当中，却存在着一些问题。本文对微电网的起源与基本概念进行了阐述，对智能微电网保护与控制中存在的问题进行了具体的分析，并对微电网高效运行中需要解决的问题进行了深入的探讨，以期为相关人士提供参考，更好地推动区域微电网的智能化发展。

【关键词】区域微电网;智能控制策略;研究

和在传统形态下火力发电的大电网不同，在微电网当中还具有了大量的分布式计算网络结构发电单元，包括了太阳电池和风能机组等，并且在微电网当中还具有了大量的多接口逆变器。微电网利用对传统汽轮机的外形特征加以仿真，从而形成了又即插即用优势的下垂控制器体系，这也就使得管理过程更加比较简单，并且有着很大的技术优势，也因此得到了大量的应用。作为一项新兴科技，有着灵活性强和稳定性高的优点，特别对于国家经济建设以及发电事业的发展，都产生了很重要的促进作用。但在当前状况下，由于微供电发展得还没有完善，在进行下垂管理的过程当中，极易形成高谐波电压，从而影响到母线电压的电力品質，因此我们需要对它加以管理。

一、微电网的基本概念

所谓的微型电网，实际上指的是完整的网络系统，具体包含了分布式的微型电源、储能单元、负载单元和监控装置等，通过把这些部分相结合，形成了一种可以协同工作的新型有机电源接入体系。微电网在可以提高电力品质的前提下，还可以对人身安全有很好的保证，因此有着很大的优越性。微电网的主要工作方法分为孤网运行和并网运营这两类。

二、智能微电网保护与控制中存在的问题

1.应用方案方面

在对智能微电网保护技术进行应用时，往往由于对其应用逻辑的分析不足，而未能设计出相对合理的应用策略，从而会出现在具体的实施过程当中，不能够对短路电流的特征进行良好的分析的状况。另外，还会出现因对属相电流的属性分析不足，而导致无法全面统计发点最小单位的组成情况的现象，这样就没不能够充分满足短路电流的控制需求。除此之外，还会出现因为对大电网的故障排除需求考察与认知不够全面，而导致不能够根据实际情况而实现智能微电网保护技术的创新应用。

2.配套系统方面

在当前情况下，并不是所有的微电网使用人士都对之充分了解，还有一部分人士对于智能计量系统价值没有完整性的研究，不重视对电网运营数据的考察和大数据分析，也因此使得可视化控制系统的配置水平不够好。在智能计量体系的建立与运作过程中，需要对电网的管理能力作出较高的要求。可是在现实的工作流程当中，管理者却又常常由于对信息需求问题缺乏充分的关注度，因此导致了在对智能供应管理方法进行实践的过程当中，在大数据供给以及电网的真能够花建设时间等方面上，都不能够获得很好的发展，这样也就不能够对供电的测量数据进行更加全面的优化。

三、区域微电网智能控制策略

1.智能计量系统的控制策略研究

为了提升智能计量系统的应用价值，应当尽量使其在系统创新构建的过程当中，能够与电网运行管理体系的实际状况相匹配。为此，我们就应当对可视化系统的构成特点，特别是系统必须对于信息技术集成和分析等领域中所具备的独特价值进行洞察和剖析，这样就可以使在技术引进时，信息系统能够和对数据资源的智能管理的需求相匹配，这样就可以有效推动微电网系统具有更高质量的适用性。此外，还需要对测量仪表加以充分的使用，并充分发挥其对仪表设备在大数据分析管理流程当中的重要作用，这样就可以提高智能管理决策的设计并与智能测量管理系统的要求相适应，进而促进智能运营管理措施的完善。此外，还有一个问题必须重视，便是要实现智能微电网测量管理系统可以更加准确认识微电网系统中关键因素的应用价值，从而从未推动了智能技术使用价值的提高和完善。

2.微电网系统的分散控制策略研究

微型供电系统控制，一般分为集中监视和分散控制二个主要方面。分散式控制是利用无通信互连线路，并通过即插即用电源的方法分布式微电源的控制。但由于在微供电体系中"即插即用"技术的迅速发展，网络检测方式也对系统的计算速度与传输能力提出了更高要求，特别是针对有干扰情形出现时的微供电稳定性的检测，而传统集中式控制策略已无法满足网络环境对系统动态特性的高度需求。于是采用了由多个具有功能独特、通信与逻辑判断能力较强的多智能主体所组成的分布式结构体系，可利用知识资源共享、信息交流、技术合作或竞争，达成知识共享目标。为使在微型电网中对分布式计算电源的"即插即用"管理更为灵活，基于多智能体的一致性控制算法已被广泛应用微电网的分散控制策略中，可实时获取网络各单元之间的信息，在即插即用控制方面获得理想效果。微电网中的分布式电源的即插即用的灵活性，为新能源及可再生能源发电系统的能量管理提供了技术支持和策略保障。

3.微电网系统电压稳定性控制策略研究

分布控制逐渐式微后，电网系统电压稳定性也是人们所研究的热点问题，而目前所采用的电源稳定管理方法，主要有主从站管理方式、联络线管理方法、下垂控制法和采用MAS技术的监测方法等。很多学者都针对这种方法，引入了分布式监控理论，通过对微供电系统中的发电设备输出功率、电压、频率等参数的统一管理，在实现系统电压稳定性的提高方面进行了研究。并根据无功功率控制分配不均问题，采用了分布式计算的控制策略，因此能够实现对微供电系统无功功率的重新分配和电压调节。通过改善系统与微电网之间联系的间歇性，还能够提高控制系统输出电压的稳定性。在以上各研究中，微电网通常都被视为多智能体控制系统，并将分布式电源间的通讯网络描述为有向图，采用对网络变量的同步跟踪计算，从而证明了网络系统的稳定性。

4.微电网系统经济调度控制策略研究

微电网的经济运行调节，作为提升系统稳定性和经济效益的重要环节之一，其对经济调控和环境效益的有效管理与优化，已成为微型电网的重要研究方向。大部分研究都引入了多智能体控制理论，并由此建立了对多层次微型电网的优化控制结构，并分析了在不同电价机制下的微电网与配电网之间的互动策略，对系统内各重要经济指标、最大化效益，以及总体环境效应等均进行了优化。通过采用分级控制的多智能体机制，可以处理分布式发电单体间互动与协调的问题，从而确定了经济调度最优竞标决策方向，还可以对微电网中负载与电源的工作状况等信息进行即时掌握。

结语：

综上所述，本文本文对微电网的起源与基本概念进行了阐述，对智能微电网保护与控制中存在的问题进行了具体的分析，并对微电网高效运行中需要解决的问题进行了深入的探讨，以期为相关人士提供参考，更好地推动区域微电网的智能化发展。

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