通（tōng）過MATLAB建立微電網模型，仿真結果驗證（zhèng）了低壓微電網在孤島（dǎo）運行模式下，采用該控製策略的可行性和有效性。

 

1.低（dī）壓微電網的係統組成

 

本文的（de）研究對象是風光儲低（dī）壓微（wēi）電網（wǎng）係統，該係統如圖1所示。

 

圖1低壓微電網係統圖

 

 

 

微電網係統由（yóu）風（fēng）機、光伏電源（yuán）、儲能電池、變流器、負荷、配電網控（kòng）製係統等組成。發（fā）電側包含風機、光伏電源、儲能電池等，通過變流器將微源的輸出轉換（huàn）為（wéi）滿足（zú）並網條件的電能；用電側根據（jù）負荷優先（xiān）級的不同，分為重要負荷與可控負荷。

 

為了（le）能與配電網友好融合，微電網包含三個層級的控（kòng）製係統，即配網級的能量管理係統（EMS）、微電網級（jí）的微電網中央控製器（MicroGridCentralController，MGCC）單元級的微源和負荷的就地控製器，三者互（hù）為（wéi）聯係協調（diào）配合，保障微電（diàn）網穩定運行。

 

微源控製器包含在（zài）逆變器（qì）中，將微源的運行狀況實（shí）時地送往MGCC；負（fù）荷控製器（qì）為低壓測控裝置，一方麵可將負荷用電（diàn）情況（kuàng）送往MGCC，另一方麵可（kě）根據MGCC的指令投切負荷；MGCC根據單元級控（kòng）製係統（tǒng）上送的電氣信息對微電網進行統一協調（diào）控製，同（tóng）時接收EMS下發的調控指令。

 

另一方麵，微電網的運行與各微源特性、負荷特性（xìng）密切相關，為了平抑DG的出力（lì）波動以（yǐ）及負荷的（de）需求波動，對儲（chǔ）能係統進行有效的能量管理至關重要（yào）。同時，微電網的孤島運行亟需解決電壓和頻率的管理、微源（yuán）和負荷的平衡等問題，因（yīn）此，需要（yào）可靠的儲能係統充放電策（cè）略和源荷協調控製策略（luè）保證微電網的平穩運行。

 

2.孤島模式下低壓微電網的控製策略

 

2.1微源（yuán）控製策略

 

光伏、風機、儲能電池等DG經過（guò）電能變換裝置接入（rù）微電網，其基本（běn）控（kòng）製方法包（bāo）括V/f（恒壓/恒頻）控製、PQ（恒功率）控製和Droop（下垂）控（kòng）製等[9]。

 

恒壓/恒頻（pín）控製的微源輸出恒定的頻率（lǜ）和電壓，為微電網係統提供頻率和電壓的參考，孤島運行模式下的微電網常采用該控製方法；恒功率控製的微源依據給定的功率參考值輸（shū）出恒定的有功功率和無功功率；下垂控製的微源模擬發電機（jī）出口特性，電壓和頻率根據檢測（cè）到的有功功率和無功（gōng）功率來調節，最終使各DG合理分配負荷。微電網處於（yú）不同的運（yùn）行狀態時，可采（cǎi）取不同的控製（zhì）策略（luè）。

 

微電網的運（yùn）行控製除了發電側的DG控製，還包括係統級的多微源（yuán）協同（tóng）控製，其基（jī）本控（kòng）製方法為主（zhǔ）從控（kòng）製、對等控製、分層控製模式。

 

微電網處於孤島狀（zhuàng）態時，其中一個微源采取（qǔ）V/f控製（稱為主微源），為（wéi）微電網係統提供（gòng）電壓和頻率參考，其他微源（yuán）采用（yòng）恒功（gōng）率控製（稱為從微源），該控製方法即（jí）為主從（cóng）控製。

 

對等控製的微電網中各DG在控製上具有同等的地位，不存在主從之分，按照預先設定的功率調節方案根（gēn）據（jù）本地信息自主控製。

 

分（fèn）層控製一般（bān）設有MGCC，MGCC首先對微（wēi）電網內的微源和（hé）負荷進行預測（cè），然後擬定運行計劃，並根據采集的網內電氣量對運行計劃實時調整（zhěng），保證微電網的穩定運行。

 

綜上所述，低壓微電（diàn）網（wǎng）對經濟性、穩定（dìng）性等要求較高，主從控製在通信的實時性、係統級別的統籌控（kòng）製上有較大優勢，因而本文選擇以主從控製方式搭建微電（diàn）網模型進行控製策（cè）略研究。

 

2.2儲能（néng）係統充放電策略

 

儲能（néng）係（xì）統是微電網的重要（yào）組（zǔ）成部分。光伏、風機等DG的輸出功（gōng）率難以滿足（zú）微電網對供電（diàn）質量以及供電可靠性的要求，為保證微電網正常運行，通常會配置一定容量的儲能電（diàn）池作為補充。根據微電網規劃架構中儲能係統的需求，本文選擇鋰電池（chí）作為微電網儲能係統的主（zhǔ）要研究對象。

 

對於鋰電池而言，不能（néng）無限（xiàn）製的（de）充電或放電，完（wán）善（shàn）電池充放電（diàn）控製（zhì）策略以減（jiǎn）少充放電次數可有有效增加電池壽命[10]。本章提出一種針對鋰電池充放電的控製策略（luè），以實現孤島運行下低壓微電網的穩定運行。

 

1）電池充放電切換問題分析

 

①當微電網係統電能過剩時，需要儲能係統吸收電能。當電池剩餘（yú）電量（StateofCharge，SOC）較（jiào）小時，由電池管理係統（tǒng）（BatteryManagementSystem，BMS）加大充電（diàn）倍率，提高充電效率；當電池SOC較大時，BMS則減小充（chōng）電（diàn）倍率。

 

②當微電網係統電能不足（zú）時，需要儲能係統提（tí）供電能。當電池SOC較大時，由BMS加大放電倍（bèi）率，快速（sù）向微電網補（bǔ）充（chōng）電能；當電池（chí）SOC較小（xiǎo）時，BMS則（zé）減小放電倍率。