SIMULINK微电网控制策略研究+文献综述(2)
结 论 48
致 谢 49
参考文献50
1 绪论
本章首先介绍了这个课题提出的背景和意义，阐述这个课题的研究价值，其次介绍了微电网的一些基本概念，包括微电网的结构，微电网的运行模式有哪些，微电网主要采取什么样的控制方式，并介绍了国内外在微电网控制方面的研究现状，最后提出了论文的主要工作和成果。
1.1 课题的研究背景和意义
现今，基于可再生能源的分布式发电（distributed generation——DG）吸引了世界各国科学家的眼球，通常认为，分布式发电是指为了满足用户个性化需要、支持配电网经济运行方面的要求，配置在用户现场或接近用户现场，环境兼容型的小容量发电系统[4]，它不仅可以满足人们对电能数量、质量的需求，而且充分利用当地资源，降低了输电损耗，具有环保、高效、灵活的特点。
尽管分布式发电优点很多，但仍面临着技术性能、经济效益、商业模式、政策环境等方面的问题，其中最为显著地便是其不可调控性，因为分布式发电利用的都是风能、光能等具有明显随机性能的能源，当接入大电网后可能会对大电网产生冲击，影响整个电网的运行，造成重大损失，所以系统往往对其采取限制、隔离的措施。另外分布式发电的引入使得配电网从一个无源网络变为有源网络，同时存在保护协调、电压调整、非正常孤岛等问题，为解决以上问题，分布式发电通常以负荷形式并入运行，但这使其发电能力受到了很大的限制。为了最大化分布式发电的发电能力，提高与大电网的兼容性，以地域性为特点的微型电网便应运而生[4]。
微电网通过整合微电源、负荷、储能装置及控制装置，形成一个单一可控的独立供电系统，以提供一种能够充分利用分布式发电单元的机制[4]。它不仅具有分布式发电的优点，而且因为其具有可控性，可以根据大系统的要求并网或孤岛运行，快速响应大电网的需求，不影响大电网本身的运行，也因此如何实现对微电网的控制显得尤为重要，这也是本课题研究的内容，分别从接口逆变器和管理层面上研究微电网的控制策略，搭建微电网仿真平台，验证它们的可行性。
1.2 微电网的基本概念
1.2.1 微电网基本结构
下图所示为微电网的基本结构示意图，微电网与大电网通过公共端口连接，实行并网或断网操作。其中分布式能源主要采用微型燃气轮机、光伏发电、风力发电、燃料电池、地热能发电和潮汐能发电，充分利用该区域拥有的自然资源。另外光伏发电和风力发电以及潮汐发电受气候的影响，输出不稳定，需要储能装置如飞轮储能或蓄电池储能等来“存余补缺”，达到最大程度利用电能的目的。
图1.1 微电网基本结构示意图
1.2.2 微电网的运行模式
正常情况下，微电网主要有并网和孤岛两种运行模式。
并网运行是指微电网以从属关系并入配电网中，受公共电网的调度控制。当主电网出力不够时，微电网可以向其提供自身多余的电能，向部分用户供电，如果主电网自身已达到功率平衡，那么微电网就把这多余的电能存储起来，这时的微电网就相当于一台发电设备接入电网中；当微电网自身的功率存在缺额时，也可向主电网请求供电支援，此时的微电网就是以负荷形式并入电网。
孤岛运行主要是指当大电网发生故障或者微电网本身运行出现问题时，为了减小故障范围，而将微电网与主电网分离的运行方式，但有时不需要微电网并入主电网，两方均可单独对所属区域的负荷供能，完成当地电能调度任务时，也可选择孤岛运行，所以当微电网与配电网的断开是出于主动有计划的,则可以称之为“计划孤网”,而当这种断开是被迫无规则的,则又称之为“非计划孤网”[3]。