交直流混合微网功率关键控制技术

文/李邦松

1 微电网技术的优势

1.1 提高主动配电网可靠性

配电网的可靠性也会受到分布式电源并网使用情况的影响，这会大大降低用户的用电质量，而且功率双向流动也会使潮流分布的不确定性增加，致使在实际用电时出现常规继电保护装置被误动的问题。在配电网并网运行过程中使用微电网技术，可以在很大程度上保证用户用电的需求以及质量，当用户在用电时，遇到电网故障时，可以及时切换到孤岛状态，确保分布式电源供电具有一定的连续性；微电网技术还可以有效的调控电力电子固态开关，保证电网达成转移负荷的目的，除此之外，还可以有效的防止电网检修问题及故障问题，促进配电网供电的可靠性。

1.2 降低主动配电网运行管理难度

目前我国配电网的运营管理难度还很大，也难以控制各种电网能量信息，微电网技术的出现就可以很好地解决这一难题。微电网技术可以把分布式电源和相关用户进行有效整合微电网技术可以有效地整合，在职能主体电网模块中接入微电网技术，便能够很好地降低主动配电网对分布式电源和用户的控制难度，同时通过术配电网传递的相关参数，也可以对相关参数进行实时监控，保证电网运行的安全性和可靠性。与此同时微电网技术还可以根据配电网的运行的目的和需求，进行有效调控微电网的主动配电网能量的传输，根据各种需求，对电网中电源以及储能装置的负荷进行调节。再加上微电网技术中的监控系统可以将监控信息及时传递给电网控制中心，也可以大大降低工作人员的任务。

2 直流配电技术的现状

我国电力传输技术经过了很多年的发展，相关企业积累了大量经验，并且在国外也有着广泛的应用。在某些情况下，只能通过直流传输技术来达到电流传输的目的，而从配电角度出发，我国早期直流换流器有两大缺点：“功耗大，造价高”，这也直接在很大程度上限制了直流技术的发展。而近几年随着我国科技水平的不断提高，半导体材料迅速发展，这些先进的半导体材料可以有效的降低传动半导体换流器件存在的功耗问题，为我国直流配电技术的发展提供了技术基础。直流配电技术的方案最早是由荷兰的能源中心提出的，这一方案提出后，引起了国际能源机构以及美国电力研究学会的高度重视，欧洲各国和日本政府也开始了直流配电技术的应用，并且建设了许多直流配电技术示范住宅项目，为了响应国际的发展趋势，我国台湾地区也推出了智慧型直流电力屋，为我国城市规模的直流配电技术的应用提供了优秀的模板。

3 交直流混合微网功率控制技术

3.1 基于高速通信的控制技术

在我国微网发展的初级阶段，许多研究人员通常以系统尺度小作为前提来进行实验和研究，相较于变换期间的高速通信互联来说，还是非常容易的。目前我国的高速通行控制技术，主要包括集中控制技术主存控制技术以及电流链控制技术，这些控制技术和以往的集中控制不同，对于主从控制技术来说，不包括集中式控制器，并且更平台变换器之间的功能都大不一样，系统当中一般都会包含一台主变换器和若干个从变换器，主变换器的主要工作方式是电压源模式，目标就是将输出的电压进行稳定，让他们接近于参考值，其余的从病患起都处于电源流模式，这些变换器的主要目的就是让电网自身输出的电流跟踪主变换器输出的电流，保证各个输出台输出的电流大致相同，真正意义上是实现了功率合理分配的目的。

3.2 DBS技术

直流母线是直流子微网中平衡系统规律的唯一标准，将直流母线电压作为电网的全局信号，可以有效的实现直流子微网多种资源的协调和控制。该技术主要是将直流母线的电压分成若干部分，包括了储能系统分布式电源和电网等等，这些部分通过一系列的检测判断支流，电网母线电压是否在规定的运行状态之下，如果发现异常可以选择相应的控制算法，对电压进行控制。需要注意的是，由于该技术的主要作用就是保证系统当中内部功率的平衡。因此，在切换直流子微网的功能时，应保证所有的变换器都可以根据直流母线的工作信号随意切换工作模式。在该系统的第一层，主要作用就是控制传统DBS 设定的不同工作区间，第2 层的主要功能就是根据SOC 的相关原则，合理的对设定储能系统充放电的优先级进行设置。第3 层的主要功能就是利用实际的设备负荷情况，保证系统可以应对某些特殊措施。

3.3 基于低速通信的控制技术

目前在我国高速通信的控制技术和无互联通信控制技术的应用还是非常广泛的，但在这两种技术中还存在一些弊端，比如高速通信会降低系统冗余量，但如果舍弃通信网络又会引起电网系统精度的不足，不利于我国电网的发展。面对这种情况，有关研究人员就提出了低速通信的控制技术，这种技术可以对系统中存在的冗余进行精准的分析，保证微网可以在没有通信网络的情况下，顺利的运行，在该体系之下，低层控制结构仅仅可以对本地的信息进行利用的原因就是，在系统出现故障的情况下，也可以保证系统可以履行它应有的职责。

4 结论

总而言之，目前微网已经成为了智能电网体系中最重要的手段之一，并且该技术可以充分发挥分布式发电的优势，越来越多的企业开始将该技术融入到自己的电网设计中。此外，微网对我国电力系统的发展有着很重要的作用，它也是未来智能电网系统中解决大规模的可再生能源接入的重要手段，因此有关工作人员应该结合我国实际的发展状况，不断研究交直流混合微网技术在我国的应用情况，分析其中存在的一系列问题，不断的对该种技术进行完善，保证电网系统可以履行它应有在的职责，同时，促进我国国家电网的飞速发展。