电力系统电力电子化的关键技术-第11页-北极星输配电网

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3.5微网的经济优化调度

微网是有源配电网的重要组成部分，其将分布式新能源发电、储能以及负荷整合在一起，构成有源配电网的基本单元，能够灵活高效地实现分布式新能源的就地消纳以及本地负荷的可靠供电。

微网既可实现并网运行，在电源充足时向电网输送多余的电力，在电源不足时从电网中获得能量补充；又可脱离主网孤岛运行，避免主网对关键性负荷可能的负面影响，实现自治运行。

在孤岛运行方式下，分布式能源的优化调配和高效利用是微网运行的一个重要目标。优化调配包括发电成本最小、无功损耗最小、环境效益最高等多个目标。其分为静态调度和动态调度，静态调度通常是基于平均功率的运行前的调度计划，这种方式并未考虑到新能源发电的波动性和间歇性特点，预测误差较大。因此，学者们开始对考虑预测误差的短期、超短期静态调度以及实时动态调度进行研究。

除了微网内部的优化调度外，随着分布式新能源的渗透率逐渐增加以及微网技术的日益成熟，微网的实用化程度会越来越高，将出现多地区多微网的有源配电网结构，对多个微网之间的优化调度成为学者们逐渐关注的问题。

文献以各微网运行成本最低为目标讨论了多微网构成的智能配电网的经济运行问题。文献讨论了离网型面向海岛的多微网系统动态调度策略。文献基于多代理系统的智能配电网动态博弈框架，研究了多微网环境下的电能优化管理方法。

3.6微网群协调运行及其稳定性分析

如上文所述，随着单一微网研究的深入以及微网在实际系统中的逐步工程化，多微网运行方式成为可能。微网群是一种特殊的智能化的大规模微网运行模式，是由局部地区相邻较近的多个微网组成，各子微网既可独立自治运行，也可部分子微网或全部子微网互联运行并完成某一特定的运行目标，如经济性、可靠性、稳定性等；微网群还需要在其子微网出现暂态过程的情况下起到相互支撑的作用。

与单一微网相类似，微网群还可并入主网运行。与单一的微网相比，微网群能够实现分布式新能源的合理调配和充分利用，与多个微网运行相比，微网群基于共同目标的协作化运行更强，同时暂态过程中能够在个别子微网出现“危急”情况时，通过其他子微网与其实现“拉手”对该子微网进行频率和电压支撑，从而保证负荷的正常运行。

由此可见，微网群是有源配电网中的一种智能化的高级组网方式，对其开展相应的运行模式、协调控制以及稳定性分析及控制十分必要。

相对于单一微网的能量管理与控制，多微网的运行相对复杂，需要采用分层的能量管理和控制模式，除了需要考虑单个分布式电源的发电控制和负荷控制以及微网内部多个分布式电源的协调控制外，还要考虑多个微网与主网之间的功率调配，这一层面通常是由更高一层的配电网络操作管理系统来完成。

而对于微网群来说，其还需要考虑各子微网之间的互联状态以及群级协作下各子微网之间的功率优化调配和协调控制。因此，文献提出了在微网层控制之上增加一层群级的能量管理与协调控制，并以微网群的经济性和可再生能源的最大化利用为目标，以含有两个子微网的微网群为例，对群级协调控制进行了初步研究。但其并未对群级协调控制中子微网群互联控制、功率调配以及稳定性控制开展深入的分析和研究。

此外，微网群还可能形成多个微网子群，如由于电能形态不同而自然形成的直流微网子群和交流微网子群，或由于功率调配方式不同而形成的多个交流微网子群。因此，微网的群级能量管理和协调控制尚待深入研究。

对于微网稳定性的研究，目前仅集中于对单个微网的小干扰分析以及频率、电压稳定控制，而对于微网来说，尽管基于李雅普诺夫方法的分析在一定条件下仍然适用，但由于微网中负荷的变化对其影响较大，可能会频繁的改变其稳态运行点，在采用李雅普诺夫第一法时，可能需要根据不断改变的系统运行点反复建立系统的状态方程并重新求取其特征根来判断系统的稳定性。

因此，需要考虑一种更加方便可行的适用于微网特点的稳定性分析方法。而对于微网群而言，由于其运行模式较多，拓扑变化较为频繁，甚至当拓扑发生变化时，扰动后的运行点与扰动前的稳定运行点相距较远，采用李雅普诺夫第一法分析还存在误差较大的问题。因此，需要考虑一种更加灵活可行的稳定性分析方法，对微网群中各子网孤立以及微网群联合运行模式下的稳定性进行分析。

4结论

清洁能源替代和电能替代的理念将使新能源和可再生能源高度渗透到新一代电网中，电力系统电力电子化是其发展的必然趋势，电力电子技术是解决新能源规模化接入、大容量远距离传输以及分布式微网的核心技术，希望本文通过分析讨论、总结和提炼出的多源多变换复杂交直流系统的基础问题在其研究中能有所启发和借鉴，共同为推动新一代电网研究工作的开展献计献策。

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