摘要：随着我国配电网覆盖率的逐年增高，电力技术到了全方位改革的关键时期，对微电网的研究也日新月异。本文分析了微电网分布式电源的可控性和逆变器的控制方法并对其运行控制进行论述。介绍了几种分布式电源协调优化模型，最后指出了分布式电源的电路模型仿真进一步的研究方向。
关键词：DER；运行控制；协调优化
0引言
从美国R.H.Lasseter教授系统性提出了微电网的概念开始，经过几十年国内外专家及电力工作者对其研究，成为了能源和电力技术的前沿焦点，IEC(International Electrotechnical Commission)在《2010-2030应对能源挑战白皮书》中称微电网是未来能源互联网中不可或缺的技术。由于微电网的存在，电力系统开始从传统形式的集中运行转变为区域离散运行，从而其在电力系统中将占有关键性地位，成为大电网最重要的环节和有力保障。并且随着对微电网领域进行更深层次的研究，对整个能源的使用构架和电力部门实现多元化供电、能源低碳利用及可持续发展等方面具有积极意义。推动了多源微电网的运行管理机制向更加多元化的方向发展。因此，使微电网经济化、高效化、可靠化运行是时下研究的焦点。
本文针对近年来微电网技术所取得的新成就和新进展，对其运行控制的两个方面：分布式电源（distributed energy resource，EDR）的运行控制和协调优化两个方向进行综述。在微电网DER可控的条件下下，通过DER间的协调优化来达到维持微网的功率平衡和电压频率稳定，并实现微网的并、离网切换等技术难点[1]。
1 DER的运行控制
由于DER在微电网中的比例逐步上升，其控制方法日趋复杂。按照并网方式可分为旋转型DER和逆变型DER。逆变型DER如光伏发电，波动性较强，需要经过逆变器变为交流接入电网，大部分DER属于此类。而旋转型DER则有着和同步电机相似的动态特性如风电、小型水电。
DER从宏观角度的按可控性分为不可调度机组和可调度机组[2]。以自然环境作为主导因素的风电、太阳能发电，属于不可调动机组的范畴，可进行一定程度的预测，但目前很难进行精准的预测。而燃料机组如柴油机和燃料电池等属于可调用机组的范畴。微电网能量管理系统首先进行不可调动机组的出力，并根据所得结果制定可调机组的工作计划。
同时，从微观角度上根据DER在微电网中所起的作用和逆变器接口的类型采取了不同的控制策略，一般可分为主要分为:恒功率控制、恒压/恒频控制和下垂控制三种[3]。这三种控制方式及其组合和改进是支撑着微电网系统的整体控制策略。文献[4]介绍了一种多环反馈控制器，解除了等效阻抗和P-U控制之间的约束关系，使改进的下垂控制器在不同DER并联系统应用中具备较强的Robust性能，在抑制系统环流和功率分配精度方面有很明显的优势。还有一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator)技术的微电网逆变器控制器，该控制器与下垂控制器相比，有效降低系统环流。
2 DER的协调优化
目前，许多研究人员都在研究微电网的DER协调优化问题，然而，传统的数学有着很大的局限性，许多方法都不能求解非光滑和非单调增长的建模函数，基于计算智能和人工智能的非常规方法已经被用于求解微电网中DER协调优化问题。为了构成最优运行模式，首先应明确能量协调控制的数量，而微电网系统网络架构约束形式少、DER类型多样、控制管理机制复杂、运行状态灵活，结合DER本身的结构、功效和相互间的投切、影响，使得数学模型和协调优化在微电网的研究中有十分重要的意义。
如何建立精确恰当的DER协调优化模型，是其对微电网动态、静态稳定性影响研究和在高自由度的网架结构下各DER容量优化配置的重要经济价值的关键。
文献[1]构建了滚动时域优化控制框架，使用了有跟踪性能的GM模型预测了实际风速，解决了以风力发电为主的微电网的双侧随机问题对协调控制产生的影响。文献[6]利用遗传算法对联网运行的含有各种DER的微电网进行仿真计算，从而达到协调优化管理的目的。文献[7]将细菌觅食算法加以改进，对混合微电网进行经济性能优化。同时英国有学者提出了一种(multi-source /multi-product,MSMP)多源多产品的分层能量管理系统，将传统的基于能量集线器的调度方法与递阶控制相结合，采用分层EMS(energy management system) ，使MSMP微网经济运行。文献[8]提出了一种基于预测控制的DER优化管理方法，相比较于PSO方法，该方法具有高性能、快收敛、高效率的优点。
当下国际上对微电源最基础电路模型的建模，在不同的适用环境和优势需求下呈现出多样性，因此还未构建出具有普适性的DER模型。针对DER的协调优化这一方面有待更深入的研究和完善。
3结论
随着多年对微电网技术积累，目前已经不在局限于理论和示范工程，目前按照我国的能源发展战略，网内DER间的协调、控制是重点之一。因此对于DER的运行控制和协调优化则是微电网技术的重要研究内容，本文总结了近年来在这两方面的问题和进展。
1)在DER运行控制方面，对于不可控型电源的出力预测和逆变口控制方法仍不能满足以后“即插即用”的要求，所以在传统的Droop控制的基础上研发了最新的控制方式，Robust性能强、可降低系统环流的控制方式应该是以后主流的研发方向。
2)在DER的协调优化方面，将DER描述成多目标函数采用数学模型来进行优化求解是行之有效的方法，而当下最新的数学模型有一定的局限性，开发具有普适性的DER协调优化模型和仿真工具，开展机理研究以达到微电网经济化、绿色化、可靠化仍是需要特别重视的工作。
参考文献
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作者简介：
1.陈廷彧，1996.02.17，男，汉，甘肃静宁人，长春工业大学电气工程硕士在读，研究方向：多源微电网建模及能量管理技术。
通讯地址：甘肃省平凉市静宁县红学巷一号院9-8。
2.王蔚，1975.2，男，汉，副教授，长春工业大学硕士生导师，研究方向：电力变换与新能源技术。