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微电网的能量协调控制策略研究

发布时间:2021-06-29 09:03:09 浏览数:

zoޛ)j馟iiBDD0c思想,采用与传统发电机相类似的下垂特性曲线进行控制,将系统的不平衡功率动态分配给各机组承担,具有简单、可靠、易于实现的特点。但该方法没有考虑系统电压与频率的恢复问题,也就是类似传统发电机中的二次调整问题,因此,在微电网遭受严重扰动时,系统的频率质量可能无法保证。此外,该方法仅针对基于电力电子技术接口的微电源间的控制。如果只要求在发电机或负荷改变时,对功率的不平衡提供快速响应的功能,就需要有存储容量足够的存储单元;如果存储单元仅仅用于功率快速产生和吸收,不需要长时间输出功率,在采用主从站控制方法和多代理的协调方案中也可以使用容量较小的存储单元。

如果逆变器有孤岛检测的能力,所有的协调方法中,除了基于多代理的方法,其他方法都不要求微电源、存储单元和控制器之间进行通信。具有孤岛检测能力的存储单元和微电源能自动从P-Q控制切换到下垂控制,反之亦然。然而,如果微电源依靠断路器开关等信息来决定微电网的状态,就必须在控制器和微电源间安装快速通信装置。

微电网元件的关系也影响协调方法的选择。如果微电源属于几个不同用户所有,每个用户都希望利益最大化。如果并网时微电网向主电网输出功率,孤岛时由于需求的减少,将迫使微电源减少发电量,它们将竞争发电。基于多代理的P-Q控制最适合于这种情况。用户和微电源的所有者要事先通过协议来安排需进行交换的总功率。

如果微电网是属于单个用户,所有的协调方法都可以采用,即微电源不用去竞争发电。微电网控制器的目标是整个利益最优化,而不是单个元件利益最大化。对于复杂多微电网系统,分布式控制策略和多代理控制策略结合是最佳的选择。

然而,在众多的微电网能量控制策略中,基于多代理技术的微电网控制策略是最具发展前景的技术之一。这种方法主要是将计算机科学中广为使用的Multi-Agent技术应用在微电网的控制系统之中。这其中各个Agent都具有很强的自治性和可靠性,可以独自进行决策、运行管理等行为,这极大地满足了微电网对于权限下发到底层的要求,可以在诸多电子元件中合理使用。

在实际微电网中,可能有多种类型的分布式电源接入,既有像光伏风机这样随机性较强的分布式电源,又有燃气轮机、燃料电池这样比较稳定和容易控制的分布式电源或储能装置,不同类型的分布式电源控制特性可能差异较大。对于同一种类型的分布式电源,在微电网中作用不同时,也可采用不同的控制策略。单一的控制策略显然不能满足微电网运行的要求。因此结合微电网内分布式电源和负荷都具有分散性的特点,根据分布式电源的不用类型和作用采用不用的控制策略,可以采用综合控制方式。

5.结论

由于微电网中的微电源种类样式繁多,控制方式不同,同时微电网的运行模式也有并网和孤岛两种模式,因此微电网中的协调控制问题一直是学者们研究的热点。本文针现有的微电网能量协调控制策略做了总结讨论,比较了不同控制策略的应用条件和优劣势,分析了不同情况下应采取的相应的微电网控制策略,具有一定的参考价值和实际意义。

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