微网控制

微网控制指用于管理和调节微网运行的方法和技术。与常规电力系统相比，微网旋转惯量较小且主要依赖基于逆变器的资源，因此对电力需求波动表现出更高的敏感度。此外，分布式发电的集成和双向功率流的存在也导致运行复杂性增加。

因此，最优微网控制对于确保微网按照适用的并网规范运行至关重要。高效的微网控制通过协调各种可再生和传统能源以及储能系统，来实现局部区域内稳定而高效的发电和配电，从而保持平衡且可靠的电力供应。

微网设计为以两种不同模式运行，每种模式各有独特的优势和控制挑战：

• 并网模式：在此配置中，微网与主公用电网保持连接，这使得微网能够在需求高峰或本地发电量低谷时从公用电网获取电力，或者在本地发电量超过消耗时将多余电力输回电网。
• 孤岛模式：在此配置中，微网与公用事业电网断开连接并自主运行。在此模式下，微网控制系统承担着调节其发电机组的电压和频率的关键角色。这种能力确保了即使在没有主电网支持的情况下，也能为本地负载提供稳定可靠的电力供应，使其在电网停电期间或在偏远地区具有不可估量的价值。

微网控制模式

微网控制依赖于几种专门的模式，每种模式都旨在解决特定的运行要求和挑战。实现这些控制模式对于确保安全、稳定和高效的微网性能至关重要：

• 电网同步：该模式确保微网在连接到公用电网之前，其电压在幅值、频率和相位上均与公用电网相匹配。电压不匹配会导致电气扰动（如电压瞬变），从而引发不稳定并可能损坏设备。
• 构网：在此模式下，微网内的某些发电单元主动控制系统的电压和频率（在交流系统中）或电压（在直流系统中）。当微网在孤岛模式下运行时构网控制至关重要，因为构网控制为独立运行提供了所需的基础稳定性。
• 跟网：在此模式下，微网系统自身不设置电压或频率。相反，它们调整其有功功率和无功功率（在交流系统中）或功率（在直流系统中）的输出，以遵循在其连接点处存在的条件。此模式在微网与公用事业电网同步时使用。
• 削减模式：在发生意外事件或运行压力期间，采用削减策略来减少发电或负载。这种方法有助于维持系统稳定性和安全性，防止过载并确保微网的持续安全运行。

使用 MATLAB 和 Simulink 设计微网控制系统

您可以使用 MATLAB^® 和 Simulink^® 来设计、仿真和分析微网控制系统。这种建模环境使您能够在一个统一的微网框架中，对各种能源进行建模和仿真，包括传统发电机、风能和太阳能系统以及储能单元。

您可以调整模型的保真度级别，以适应工程生命周期的不同阶段。例如，在早期的可行性研究中，您可以使用具有简化动态特性的低保真度模型，来快速探索系统行为并评估高层控制策略。随着设计的进展，您可以使用中保真度和高保真度模型来捕获更详细的电气和控制动力学特性，从而支持执行准确的性能分析、硬件在环测试和实时实现。高保真模型对于在各种运行条件下仿真基于逆变器的资源特别有价值。

使用 MATLAB 和 Simulink，您可以开发控制算法和能源管理系统，从而优化能源分配、增强系统稳定性和提高运行效率。

除了系统建模和控制设计，您还可以评估微网与公用事业电网的互操作性，执行负载预测以减少电力需求规划中的不确定性，并在嵌入式系统和实时仿真器上实现控制策略。

要了解有关微网控制的更多信息，请参阅电力电子仿真、实时仿真、下垂控制和构网逆变器。