杨雪芳、程慕飞
斯帝特能源股份有限公司 浙江嘉兴 314000
摘要：本文主要讲述了新能源电网中微电源的种类与性质，微电源并网控制的方法以及微电网控制策略。
关键词：微电网；控制运行；新能源；策略研究
人们的日常生活或工业生产与能源有着不可分割的联系，近年来，随着经济的迅速发展，对能源的需求，特别是对矿物燃料的需求不断增加。然而，广泛使用矿物燃料不仅对当地环境构成威胁，而且也消耗了传统能源。为应对这些挑战，各国政府积极调整能源资源，特别注意开发和使用微型能源，如太阳能、风能、光电发电机、微型电池等。我国应紧跟世界步伐，高度重视对微型网络连接战略的研究。
1新能源电网中微电源的种类与性质
1.1微电源的概念及分类
微电源不是指体积小或质量小的电源，而是一种网络内的逆变器，一种用于储存电力，连接配电电源的储能器。根据其特性，微源可分为两类：与传统发动机相关的微源，如水力发电，生物发电机和小型柴油发电机；以及与能源系统直接相关的微型能源，如燃料电池、微型气体发生器等。与第一类微型能源相比，第二类微型能源更适合现代能源网络的使用，这不仅是因为第二种微源能保证电流的集成和转换，也因为该系统可有效地减少网络的安装和维护费用，减少网络资源对环境的影响和污染。
1.2光伏电池数学模型及其性质
光电元件的工作原理是，对准太阳板的太阳射线收集了照射能量，并将其转化为光电电流，成为一种光电效应。在这个过程中，可以通过电流控制测量装置观察到光电电池电流的变化，其功率也可以通过观察串联电流两端电压的变化而获得。此外，通过平行电阻器内的光电电池，可以了解电路的损坏甚至短路情况。
1.3蓄电池模型及其性质
蓄电池和其他电池之间的一些结构差异，一方面是因为电池更倾向于化学元素，另一方面是因为电池转换成化学元素。电池组的工作原理是，化学能通过氧化还原反应转变成电能，在这一过程中，可能会产生一些化学品的反应，以及能量转换和储存问题。在网络的实际运行模式下，必须使用一种累加的系统来管理系统内的波动，以避免微源的功率和负荷发生变化。
2微电源并网控制的方法
对于脱机工作模式，微电源参数要求更多，操作员不能使用正常的频率和电压值。微电源逆变器控制主要包括:V/f控制、P/Q控制。
(一)V/f控制。
在逆变电源系统中，当输出阻抗具有电感特性时，当逆变电源输出端的有效功率值增加，相应的输出率降低；当反馈功率较低时，有效功率值将提高。此外，对于输出阻抗来说，当逆变器动力系统主要是电阻器时，则电抗功率耦合，电压幅度和有效功率密切相关，且算子设定功率值与上述值不同。为了出口相应的功率，必须结合实际情况，改变电压或频率的值，v/f控制不仅使微营养素成为一种总的效果，而且提高系统运行的可靠性。
(二)PQ控制。
在PQ的控制过程启动时，操作者必须事先确定微源的冗余值，也就是说，在微型源中的冗余值必须与预定值相匹配。在PQ控制模式下，电流环的优势在于它对功率控制具有科学意义，因此，设计师在设计电流调节器时，应提前完成轴组件的工作。
3微电网控制策略
微型电路控制范围可分为各微电源控制策略、微电网总体控制策略，据技术路径可分为最大功率控制、下垂控制、恒压频控制。
3.1微电源控制策略
1）最大功率控制策略。
最大功率控制策略是最广泛的微型网络管理策略，为了保持能源容量，必须使用最大功率跟踪控制，以确保微观网络的功率和稳定运行。最大功率跟踪控制的主要形式包括有功控制和无功控制，其一般是通过隔离控制获得分配电源。
2）恒压恒频控制策略。
在微机独立运行的情况下，必须有一个主控制元件，保证系统频率和总线电压的恒定性，以及系统的稳定性和安全性。主控制单元通常由高质量的直流电源组成，或者直接由主储器组成，用以执行主控电路。恒压恒定频率控制战略的优点是：不受系统负载功率的影响，可以保持稳定的功率输出。缺点是：储存器和配电功率具有上限。
3.2微电网的综合控制策略
与主控制不同的是，所有分配的电源都是平衡的，在相互控制框架内，分布式电源不需要基本通信，相关投入可以相应减少；每个分布式电源可根据微网络的运行状态调节网络的频率和电压，当一部分分布式电源连接或断开时，没有必要控制按使用原则分配的其他来源。
3.3对等控制策略
所谓的微营养素和网络并行管理战略就是指微网络中的所有电源都是平等的，与主次无关；每个分布式源的频率或电压控制应根据规定的要求进行。需要在能量平衡的基础上，在任何连接或断开的立即断开功能，不需要改变其他模块的设置。由于使用了相互监测系统，微型和微型网络之间没有联系，从而提高了微型网络的可靠性，降低了它们的成本。采用对等控制策略有两种：
①f/p和v/q下垂控制策略，具体的控制方法是通过测量系统中的膜片值和频率为主动和被动的微源工作和控制提供基础。这种方法对内环和频率控制器要求严格，但可以减少对系统的影响。
②P/f和Q/V控制方法可以直接应用在微电源控制器中。为了借助于微源输出功率产生输出电压的频率和振幅值在应用程序中，适应实际情况，需要进行必要的改进，如安装多回路控制器，这种控制在内环、外环中的使用可采用不同的控制策略，如电压、电流控制等。可以通过实现通过网络管理微型能源的目标，加快系统的反应速度，为消费者提供高质量的电能，并防止导致电网故障的大规模振动。
4结语
对电力和微型网络的监测是一个非常活跃的研究领域，我国已在这一领域取得了相当大的成果。然而，微型能源的多样性、不同的运行模式、运行特点和管理能力对多源微型网络的协调管理仍是一个复杂的问题，需要进一步研究。在现代控制理论中，微电网络中的最佳控制应用仍然有限，在大多数情况下，有关研究仅限于对某些微源的控制，很少研究微型电网协调管理方面的专门知识，我们需对这些缺乏的方面积极充分研究，以更好发展我国新能源电网。
参考文献
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