微电网柔性接入配电网控制策略研究

满文慧

摘 要：微电网具有分布式电源的特征，从而为我国可再生能源的开发和利用提供了有效的途径，运用微电网技术来进行节能减排，提升电源结构的安全性，这为配电工作的智能绿色发展奠定了稳定基础。基于研究者的不断实践，我国配电网在运行建模、控制策略以及储能技术等方面都取得了很大进步，并使微电网技术在主动配电网中得到了广泛应用。为了有效提升系统运行的安全性，需要对微电网技术进行科学分析，了解微电网技术的概念，且在构建微电网分析模型的基础上，使微电网技术的优势得到最佳体现，并推动主动配电网的可持续发展。

关键词：微电网技术;应用;主动配电网

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）10-0159-02

为提高电能的利用率，微电网技术发挥了至关重要的作用。这项技术被引入到有源配电网中，可以有效地结合该地区的特点，从而利用当地独特的新能源进行发电，从而可以有效地降低发电成本，减少电网对当地环境的污染。因此，微电网技术需要在有源配电网中广泛应用，以进一步促进电力系统的有效发展和稳定运行，并确保供电质量[1]。

1 微电网概况

微电网特别是指对该地区的分布式电源和传统发电方式做出合理的分布，并且是一种非常特殊的网格，可以为周围的环境供电。与传统电网相比，微电网具有能够独立运行的明显特征。

1.1 微电网的优点

微电网中有许多分布式电源。分布式电源具有更高的能源效率、更高的清洁度和安装便利性。其次，在微电网中，需要提高使用效率。电源与微电网的连接对电网的安全性和稳定性以及总体运行调整有一定影响。在微电网中，它具有能源管理的作用。在低压方面，它解决了与连接到电网的大量分布式电源的运行有关的问题，提高了能源效率，并减少了电网损耗。同时，微电网本身的隔离运行确保了当发生电网故障时微电网能够满足相关负载的电力需求，提高了运行的可靠性[2]。

电能是可以存储的能源。然而，在传统的电网系统中，电能的存储是困难的。随着微电网技术的发展以及生产和生活中能源需求的不断变化，传统的分布式电网已无法满足人们对电能的需求。例如，如果在一定区域内进行一定时期的大规模工程建设，则原来的电源无法满足需求，微电网的储能特性可以解决该问题，并保持均衡的电源。

1.2 微电网的规划

为实现更好的运作，提升稳定性与能源输送效率。

（1）将微电网集成到电网中以传输电能，可以相应地抵消变电站提供的部分电力负荷。在变电站的建设规划中，相关技术设计人员必须充分考虑容量裕度。

（2）连接到电网的大量微电网将把传统电网的结构从无源配电网变为有源配电网。微电网的影响将被传输到相应的连接配电网的反向电流。在构建网络体系结构时，有必要充分考虑并解决逆流问题。

（3）当相应的连接电网发生故障时，微电网可以继续为重要的负载供电，这要求工程和技术设计师在设计网络结构时将微电网完全集成到电网中，避免了电网故障和停電的风险，解决了电能的损失。

（4）在电网的实际运行中，大型微电网与电网的连接将引起传统意义上电网经济方面的重大变化，有必要考虑国家对电能的补贴和环境补偿费用，全面评估电价[3]。

2微电网技术在主动配电网中的应用

微电网与配电网的公共连接点（PCC）作为连接微电网和配网的唯一途径，是微电网离网/并网切换、与配电网互动的关键点，该处的并离网控制、稳定控制、电能质量控制、潮流控制尤为重票，PCC具有天然的有利条件来满足上述要求，是实现微电网柔性接入配电网控制策略最合适的位置。

2.1提升对能源的利用率

将微电网连接至制动配电网即可工作，可以直接提高高效能的利用率。这主要是因为微电网技术可以实现不同分布式电源的集成并将其转换为双向流动节点，从而实现电力系统中高效能源的灵活消耗，确保高效能源的进一步利用。例如，在热电联产微型燃气轮机的过程中，这种供电模式用于实现设备中电源的全面协调和电源管理。同时，它还可以实施电力计划管理并提高能源利用率。

2.2 降低对主动配电网的损耗

当微电网与主动配电网进行接触的时候，能够全面实现配电网的交流电与直流电进行混合，从而实现有源网络转变。由于分布式微电网自身所具备负电荷，因此在接入主动配电网时能够全面降低电网输电时所产生的网损。此外，微电网技术在工作过程中，还能够对装置的储能以及电网分布进行有效协调，使主动配电网的柔性消纳得以完善，以便实现对网络中出现的功率流动不合理现象进行改善，从而降低网络损耗。

2.3 提升主动配电网的稳定性

在分布式电源有源配电网中，设备可以达到与有源电荷连接的当前状态，然后在电网中产生相应的电压变化。另外，由于有源配电网本身的电阻值较小，因此分布式电网的有功功率和无功功率都会在一定程度上影响有源配电网的电压。将微电网技术应用到有源配电网中，可以直接为电网运行提供特性支持，并且可以随时调节储能装置的电压，从而可以充分发挥有源配电网的稳定性改善[4]。

3微电网柔性接入配电网的协调控制

在微电网并网运行时，作为电源点或负荷运行于配电网中，如果配电网出现较大的扰动，将会出现动态稳定问题，这样直接影响到微电网的电压和频率。考虑到电压或者频率发生较大偏移时，将直接影响到微电网的发电设备和用电设备。因此在微电网稳定控制时，应反复练习配电网的切断操作，确保在配电网出现较长时间的动态调整状态时，其运行处于离网状态。在配电网运行当中，其节点运行会受到配电网稳定控制的影响与制约。微电网如果进行不受约束的行动，将会加剧配电网的扰动，影响到配电网的稳定运行。例如，当配电网处于一种过压状态时，微电网就会与配电网发生脱离，从而加剧了配电网的扰动，故在微电网并网运行时，应对配电网稳定进行协调控制，以确保电压的稳定性。良好的微电网系统，具有容量较大、调节性能好等优点，能够对配电网的稳定运行起到良好的协调控制作用。

在技术层面上，微电网是否参与配电网电压、频率调节与微电网容量相关。如果微电网容量与配电网容量相差较大时，微电网对配电网的频率、电压的调节作用非常小，故对其频率、电压异常的耐受能要求不高，一般来说，允许微电网在电压、频率偏离正常范围经延时后与配电网解列。如果微电网容量较大，在配电网中将会发挥对电压和频率的调节作用，在配电网稳定控制策略约束下参与对配电网的电压和频率调节。在调节时，应遵循以下几个方面的原则[5]。

（1）对于微电网来说，要求其发电及储能设备具有一定的承载能力，尤其是在电压和频率发生异常时所具备的承载能力。在确定微电网的电压调节时间时，应结合微电网设备的承载来确定，在确保设备不受损害的范围内。如果调节时间大于设备承载能力，微电网在电压、频率偏离正常范围经延时后，与配电网解列转入离网状态。

（2）在频率、电压的调节期间，如果发现风力发电、光伏发电偏离过大时，应及时采取切机方式。

（3）在频率、电压的调节期间，可切除不重要负荷和可控负荷，但应将重要的负荷保留下来。

（4）在调节期间，允许使用能量储备设备参与调节，但应对荷电量进行实时监视，确保储能设备的剩余荷电量满足微电网的离网运行要求。

参考文献

[1] 李海平.农村微电网并网对配电网的影响[J].农村电气化，2020（1）：41-42.

[2] 汪丽华.基于分布式电源的主动配电网消纳模式研究[J].电力与能源，2019，40（6）：742-745.

[3] 何亮.主动配电网中微电网技术应用[J].通信电源技术，2019，36（12）：70-71.

[4] 张俊娜，王玲，纪云龙，等.微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划研究[J].电网与清洁能源，2019，35（11）：50-55.

[5] 孙攀，温富光，李培宜，等.低压微电网保护技术研究[J].电工技术，2019（22）：153-155.