孤岛微电网中基于电压-频率下垂与磁链-相角下垂两种控制策略的性能比较

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根据2019 年《BP 世界能源统计年鉴》，煤、石油、天然气等传统化石能源需求仍在持续增长，碳排放增速也达到了近7 年以来的最高水平[1]。考虑到化石能源的不可再生性及高碳排放的危害，推行清洁能源发电方式十分重要。基于太阳能、风能等清洁能源的DG（分布式电源）具有控制灵活、低碳排放等一系列的优点。但是，由于太阳能、风能等自然界能源能量密度波动大、发电时间不连续，控制难度大等特点，大量以该类能源为载体的DG 并入传统电网会给系统的安全稳定运行带来极大的挑战。同时，IEEE P1547规定：当电力系统出现故障时，DG 必须立即脱离主网。这极大地限制了DG 作用的发挥[2]。

为了解决DG 直接接入带来的系列问题，充分发挥DG 的作用，引入了微电网技术[3-6]。微电网通过先进的电力电子技术，有效整合了DG、储能、负荷、控制保护系统等，为传统电网供电提供了有力的补充和支持[7]。微电网通过静态开关与主网相连。当静态开关闭合时，微电网处于并网状态，由大电网提供频率和电压的支撑。当静态开关断开时，微电网处于孤岛状态，此时需要微电网自身建立系统内的电压和频率平衡[8]。

孤岛状态下，微电网作为一个独立的主体运行，要在系统内建立起稳定的电压，需要对逆变器采取有效的控制措施。下垂控制就是其中最常用到的一种控制方法，它具有独特的控制优点：一方面，控制信息来源于本地，不需要额外增加通信设备进行远端信息传输；……