Matlab基于储能的微网孤岛和并网模式切换控制研究(2)
和大电网发电有所区别，分布式发电是分散布置在用户周边的一些发电装置，特点是这些发电装置相对不大，规模较小，发电功率较低，介于几千瓦至几百兆瓦之间，分布式发电的能源也较为清洁，是一些可再生能源如风能、水能、太阳能、潮汐能等。采用分布式发电还具有满足分散的电力需求的优点，尤其像是中国、美国、加拿大这样的国土面积较大的国家；再者利用风电等清洁能源，可以减轻环境污染，和传统发电能源相比优势明显，更加充分的利用能源，提高能源利用率；另外分布式发电还可以与大电网互为备用，从而能够在大电网发生故障的时候保证电能质量，运行时降低线路损耗、提高供电可靠性等。
当然分布式发电也存在着一些暂时难以克服的缺点，由于分布式发电特殊的分散性，各自单独并网运行时不光会对用户或者电网产生冲击，还会影响系统的保护、电能质量及电网的稳点运行等方面。因此IEEEl547规定，当电力系统发生故障时，为了减少影响范围，应当首先考虑切除分布式电源。为了最大限度的合理有效地解决大电网与分布式电源之间的矛盾，微网(Microgrid)这一新概念应运而生。微网是一种新的能量供应及经营技术，它促进了发布式发电体系得使用，意识到了消费经营和发布式发电的有效利用。一个微电网可以被看作是一个能量系统里的可控制细胞。
1.2 微网的基本概念
微网，顾名思义，就是区别于传统大电网的运用微电源等原件搭建起来的小规模电网。微电网对于大电网来说可以表现为一个可控单元，以此来满足本地负荷特定的需求，如稳定微电网内部的电压和频率、增加本地供电可靠性、通过利用余热从而实现能量的梯级利用等；对于用户来说，表现为一个可定制的电源。尽管目前还没有被大众广泛接受的微电网标准限制，一些特有的性质在已存在的电网中却已经很常见。一个微电网是由相互连接的能够提供足够和持续的能量以满足微电网内部负载需求的分散能源组成。一个微电网也掌控了孤岛控制和蓄意独立来取代迷你服务中断。举个例子，在CERTS微电网理念中，一个微电网必须能够与输电网平行运行，并且应该能够将它自己在一次中断中从与微电网中无缝链接对主导有微小甚至没有打扰的使用中独立出来。微电网能够在并网模式和孤岛模式两种模式中运行。很多出版物也展现了微电网能带来的好处。比如它可以使可再生能量的利用最大化，提升可靠性等级，也可以提高局部消耗负载的能源质量。
微电网的构成有微电源(即分布式电源)、储能装置、控制系统以及负荷。其中分布式电源既可以包含光伏电池组成的光伏阵列和燃料电池等静止型电源，又可以包含微型燃气汽轮机和风力发电机等旋转型电源。这些分布式电源主要消耗当地主要能源例如风能，太阳能，生物气能等等，一些则要消耗大比例的柴油。微电网的储能装置是用来储存电能，当电网与主电网断开时起到供应电能的作用。控制系统则是微电网在模式切换时的主要模块。
1.3 微网的运行方式
微网具有两个典型的运行模式：并网运行模式和孤岛运行模式。在并网运行模式下，微网与配电网并联运行，相互合作并互为支撑，根据电网的需要实现电能有效利用。而孤岛运行状态则是微网和配电网连接断开，这时微网不靠配电网输出功率，而是利用本身的分布式电源与储能装置来提供电能，供应微网内各负荷正常运行。微网并网运行模式和孤岛运行模式之间的平滑切换是安全稳定运行的重要保障。微网系统由并网运行模式平滑切换到孤岛运行模式能保证分布式电源向重要负荷持续可靠供电，由孤岛运行模式平滑切换到并网运行模式可避免切换过程中对电网造成大的冲击。为此，采用主从和对等控制相结合的综合控制策略，对微网的并网/孤岛运行模式的过渡进行控制。