新能源电网中微电源并网控制策略研究

张西鲁 张海 谢允红 韩建伟 魏春雪

摘 要：为了响应国家对于资源节约型环境友好型的社会建设，我国的电力网也在不断进行改进，越来越多的微电源加入到了电网之中。但是随着微电源的不堵啊加入，电网的运行存在了一定的问题，出现了峰值过大频率不稳等问题，这些问题会给企业的生产与人们的正常生活。本文将首先对于电网中的微电源进行介绍分析，然后结合自己的工作经验以及文献研究情况提出了一定的控制策略。

关键词：新能源电网;微电源;微电源并网;并网控制;策略研究

【中图分类号】TM614 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）02-0169-01

电力作为我国的基础性的设施，其稳定性关系着我国工业和经济生活，在我国的社会发展中起到非常重要的作用。改革开放之后很长一段时间，我国的经济增长和能源的获得与使用都是以环境作为代价的。为了解决资源使用和开采带来的环境影响，各个国家开始开发清洁能源，微电源的开发与利用也应运而生，与传统的电源相别，其具有安装运行维护成本低、污染小等优点还具有在电网运输过程中损耗低的优点。所以对于微电源的开发与研究已经成为热门话题，所以我国也应该抓紧对于微电源的研究，本文就将基于新能源电网的背景对微电源的并网控制进行研究，希望对于相关的研究人员有一定的借鉴意义。

1 微电源的特点

微电源就是指微电网中的逆变器、分布式电源与储能装置，可以分为两类一类是传统的惦记另一类就是与电源直接相连的逆变电源。逆变电源的电压调整和控制方式都需要进行特殊处理，所以需要制定相应的并网控制策略，以保证真个电网的稳定运行。

首先笔者将讨论的就是光伏电池特性分析，光伏电池是依靠光線来制造电能的一种电池，这种电池是依据太阳光对电池板进行照射，然后由光照产生电流，形成电路通过负载电阻之后产生电压。然后，就是对微型燃气轮发电系统的的特性分析，其是新研究出的小型发电机，由回热室、汽轮机、活塞等部分构成，燃料是汽油、机油等，具有使用寿命长、噪音小和污染排放小等优点。[1]其次是蓄电池，它是一种工作电池，是根据内部的氧化还原反应来进行电能的储存和运输的。微电网中蓄电池由直流或者直流变换器、蓄电池和辅助控制系统组成的。目前我国的分布式电源发电形式是很多的，模式也是十分多样化的，所以对整体的微电源进行建模研究，可以很好对电网的有效规划和控制做好准备和基础性工作。

2 新能源电网中微电源控制策略

要想进行微电源的控制，首先就要保证电能的质量因为微电源如果产生波动就会影响电网的正常运行，同理来说电网运行产生不懂也会对微电源造成一定的影响，所以说微电源在并网之后进行控制策略的制定是非常必要的。

2.1 控制标准

笔者通过对于资料的查询发现控制标准一共需要从电压、频率和谐波与波形畸形的控制这三个方面。根据我国国家标准的要求，对电压的不同的情况下的响应时间做了规定。分闸时间必须在零点一秒之内，当电压小于零点五额定电压之时;当电压在额定电压的零点五至零点八五之间时，分闸时间不超过两秒。[2]对于频率的控制也是十分严格的，当频率超过正常的频率范围之后，需要在零点二秒之内完成切除操作。对于输出波形的谐波失真度，国家标准规定不得超过百分之五，对于谐波类型的失真度也有很详细的标准。这些标准的建立保证了微电网接入整个电网的稳定性，也保证了整个电网对于民众用电的稳定性，所以，在日常的工作中一定要严格按照标准进行控制。

2.2 主从控制策略

笔者采用的控制策略为将微电源灯效为恒定输出的主控单元，利用V/f控制主控单元。[3]在实际的操作中常常采用大容量的储能装置或包含储能系统的微电源做为主控单元来满足电力系统的供需资源平衡，但是无论哪种电源的储存量都不可能是无限大的。所以在采用这个方法的过程中需要预先对微电网运行的时间和负荷变动进行宏观把控。当整个系统中存在不止一个微电源的情况下，可以采用多层控制的方法，由上而下进行控制，保持密切的联系，对于短时间的通信失败可以容忍，但是一定要保持微电网的正常运行，通信失败的时间一定要按照规定进行限制，不能超过相关规定时间。

2.3 对等控制策略

对等控制策略就是将所有存在于微网中的所有电源的地位都是相等的，没有主次之分，所有的电源都要按照国家标准进行频率和电压的控制，从而实现互联控制，保证整个微电源入电网稳定程度，也保证整个电网因为微电源的接入变得更加清洁。同时对于微电源的控制需要做到的一点就是要实现任何电源在接入和断开的时候不会对其他的电源造成影响，也不会影响整个电源的稳定性。采用这种策略，可以将各个电源独立起来，控制更加的容易也方便可行。目前常用的控制方法一共有两种：第一种通过测量系统的电压膜值及频率来判断其是否正常运转，这种方法需要对内环和频率控制器严格要求以达到降低对系统的冲击;[4]第二种方法利用的是电源输出功率获得输出的频率和幅度的值，该方法能够提供良好的电能质量，保证大范围波动不会带来电网的解裂事故。这两种方法都能提升微电源并网的控制程度，但是在使用的过程中也会存在一定的区别。

随着我国对于资源节约和环境友好的要求额不断提升，微电源也会不断在电网中接入，这对微电网的运行可靠性和安全性提出了更高的要求。微电源通过电力电子借口接入电网之中，这种连接方式于传统的发电机有着十分大的区别，同时与电网的连接方式也发生了巨大的改变。所以为了保证传输效率的可靠性需呀对微电源并网控制策略进行深入的研究，并且要进行科学合理的整体调控，保证在接入大量的微电源的情况下，保证能够帮助国家进行能源的节约。以上就是笔者对于新能源电网中微电源并网控制的一些建议，希望对于相关的研究人员有一定的帮助，同时笔者也希望国家提升对于微电源的重视程度，提升人才培养，为我国的清洁能源事业培养更多的人才。

参考文献

[1] 李令仪.微电网并网运行模式下的控制方法研究[J].科技创新与应用，2019（14）：132-133.

[2] 何力.基于需求侧响应的并网微电网能量优化调度研究[D].上海电机学院，2019.

[3] 江小玲，胡经伟.新型能源微电网的接入对电力系统的影响分析[J].科技创新与应用，2018（25）：69-70.

[4] 马喆.基于分布式电源的微电网协调控制策略研究[D].兰州理工大学，2018.