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摘 要：在分析比较直流母线和交流母线微电网结构的基础上，对大型微电网系统的管理进行了简要的阐述。根据微电网的并网运行和离网的运行模式，分别研究不同的控制策略。为管理和控制微电网操作系统，设计微电网调度控制系统软件，对微电网的能量管理控制策略进行验证。
关键词：多能互补；微电网；管理策略；控制系统
分布式发电对其可靠性、经济性、环境友好性和高能效性引起越来越多的关注和推广，是今后发展的趋势。微电网为一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可以作为模块化控制单元并入大型电网，并可独立运行。微电网研究的核心问题是如何确保微电网的稳态运行，以及如何在微电网干扰后保持瞬态稳定性，即微电网的控制策略。微电网系统平台建设可为微电网控制策略研究提供验证平台，具有重要的现实意义。
1 微电网系统组网
为充分利用时间和地区不同的互补可再生能源，提高微电网供电可靠性，系统的稳定性和连续性应用于各种可再生能源互补发电模式网络。因此微电网的组网方式、控制策略、管理模式和常规电网有很大差异。根据微电网的连接方式和微电网的控制方式，微电网根据可以分为平行结构和串联结构。CERTS（Communications Electronics Readiness Teams 通信电子联合会）提出的微电网结构反映了微电网的串联并联[1]。根据交流和直流母线，微电网，电网结构和电源的差异，将微电网分为交流微电网，直流微电网和交/直流混合微电网。此外，根据微电网系统的容量，交流微电网可分为系统级微电网，工业区级微电网和偏远农村微电网。通过分析这些微电网结构的优缺点，展示了工业园区的微电网示范工程系统组网和容量配置进行设计。
经济优势：微电网系统充分利用当地太阳能资源、风力资源等进行发电，减少柴油消耗、就近安装，减少线损，提高了经济效益。
能源优势：能实现市电、柴油发电、光伏发电、分布式燃气发电、储能电池等优势互补，提高能源利用率。
环境优势：利用清洁能源发电，减少二氧化碳以及有害物质的排放，具有较好的安全优势：微电网系统具备调峰填谷功能，能够平滑调节电网波动，双电源供电，具有可靠的供电能力，较好地避免停电事故的发生[2]。
地域优势：微电网系统适用于无电、少电、电力不稳定的地區。
2 微电网系统控制策略
2.1 并网模式微电网控制策略
在电网连接模式下，微电网的电压和频率由大电网决定。储能系统主要发挥能量平衡调节作用，实现微电网内动态能量平衡，充分利用可再生能源。此时，风力发电和光伏发电等可再生能源使用PQ控制（也称为恒功率控制），微电源最大功率跟踪。具体策略如下：当负载小于微电网可再生能源发电输出功率总和时，通过控制转换器到储能电池直到储能电池充满；另一方面，当负载大于微电网可再生能源发电输出功率总和时，通过控制储能转换器对储能电池的放电，电池从电网收取电能，微电网可以吸收部分的能量[3]。
储能系统的另一重要作用是快速调整功率，有效降低风电和太阳能等可再生能源发电输出功率波动对电网和负载的影响，从而确保电力供应可靠。然而，所有这些都取决于调度控制系统控制储能逆变器的能力和储能转换器的双向调速。
2.2 离网模式微电网控制策略
离网模式不同于并网模式，电力短缺和频率调整必须依靠每个微电源，储能和微电网控制完成。因此，要实现电力供应可靠性最高，能量储存分配最优调度目标的最优经济体系，必须灵活调整微网馈线电压调节趋势，每个微电源接口，保证电压稳定，提升电能的使用质量[4]。
3 微电网调度控制系统软件
微电网调度控制系统是微电网核心，微功率负载，微电网元件运行状态监测等电力电子设备，并在上述控制策略的管理和控制的基础上。微电网的主要组成包括馈线和负载的发电单元和存储单元，配电自动化和控制系统集成设计，在结构方面多采用分布式架构，面向对象组件技术和先进的计算机控制技术，从而保证可系统的高度开放，增加了系统的可扩展性。
微电网调度控制系统具有可视化，简便的人机操作和显示界面，以及与上级系统的信息交互渠道。通过本地PC接口，用户可以掌握微网系统和子系统的运行状态，每个微网元素综合参数需要，选择控制模式和控制策略[5]。
微电网调度控制系统的另一重要作用是快速调整功率，有效降低风电和太阳能等可再生能源发电输出功率波动对电网和负载的影响，从而确保电力供应可靠，电网安全运行加载。然而，所有这些都取决于调度控制系统控制储能逆变器的能力和储能转换器的双向调速。
微电网能量管理模型（MEMM）作为中心微网优化控制，其主要任务是：在一定时期内，考虑到区域和电网电力市场单位负荷需求的预测和剩余容量的预测，分布式发电量信息，并根据不同的优化目标和约束做出决策。在微电网的运行过程中落实能源管理战略，合理安排分布式电力和储能装置启动停止输出，通过优化分布式电力，储能装置的运行和负载灵活性，实现微电网系统的稳定发展[6]。
4 结语
本文阐述了多能互补微电网网格结构，具有结构简单，网络方便，易扩展，可以经济高效地利用各种可再生能源，降低电力成本和偏远地区的优势。在实际的微电网系统作为背景下，通过分析微电网在不同条件下的分数功率输出，结果表明，优化调度可以有效降低系统运行成本和投资成本，验证模型，策略算法研究和可行性。
参考文献：
[1]熊京.多能互补微网系统的优化设计及控制技术[D].华北电力大学（北京），2016.
[2]马喜平，谢永涛，董开松，贾嵘.多能互补微电网的能量管理研究[J].高压电器，2015，（06）：108114.
[3]薛彩霞.海洋能多能互补独立发电系统控制技术研究[D].国家海洋技术中心，2014.
[4]鲍薇.多电压源型微源组网的微电网运行控制与能量管理策略研究[D].中国电力科学研究院，2014.
[5]秦亚斌.微电网控制与能量管理策略的研究[D].太原理工大学，2013.
[6]徐虹.多能互补微网能量管理策略研究[D].华北电力大学，2013.
作者简介：支少锋（1985），男，江西抚州人，工程师，从事新能源工程及技术管理工作。
关键词：多能互补；微电网；管理策略；控制系统
分布式发电对其可靠性、经济性、环境友好性和高能效性引起越来越多的关注和推广，是今后发展的趋势。微电网为一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可以作为模块化控制单元并入大型电网，并可独立运行。微电网研究的核心问题是如何确保微电网的稳态运行，以及如何在微电网干扰后保持瞬态稳定性，即微电网的控制策略。微电网系统平台建设可为微电网控制策略研究提供验证平台，具有重要的现实意义。
1 微电网系统组网
为充分利用时间和地区不同的互补可再生能源，提高微电网供电可靠性，系统的稳定性和连续性应用于各种可再生能源互补发电模式网络。因此微电网的组网方式、控制策略、管理模式和常规电网有很大差异。根据微电网的连接方式和微电网的控制方式，微电网根据可以分为平行结构和串联结构。CERTS（Communications Electronics Readiness Teams 通信电子联合会）提出的微电网结构反映了微电网的串联并联[1]。根据交流和直流母线，微电网，电网结构和电源的差异，将微电网分为交流微电网，直流微电网和交/直流混合微电网。此外，根据微电网系统的容量，交流微电网可分为系统级微电网，工业区级微电网和偏远农村微电网。通过分析这些微电网结构的优缺点，展示了工业园区的微电网示范工程系统组网和容量配置进行设计。
经济优势：微电网系统充分利用当地太阳能资源、风力资源等进行发电，减少柴油消耗、就近安装，减少线损，提高了经济效益。
能源优势：能实现市电、柴油发电、光伏发电、分布式燃气发电、储能电池等优势互补，提高能源利用率。
环境优势：利用清洁能源发电，减少二氧化碳以及有害物质的排放，具有较好的安全优势：微电网系统具备调峰填谷功能，能够平滑调节电网波动，双电源供电，具有可靠的供电能力，较好地避免停电事故的发生[2]。
地域优势：微电网系统适用于无电、少电、电力不稳定的地區。
2 微电网系统控制策略
2.1 并网模式微电网控制策略
在电网连接模式下，微电网的电压和频率由大电网决定。储能系统主要发挥能量平衡调节作用，实现微电网内动态能量平衡，充分利用可再生能源。此时，风力发电和光伏发电等可再生能源使用PQ控制（也称为恒功率控制），微电源最大功率跟踪。具体策略如下：当负载小于微电网可再生能源发电输出功率总和时，通过控制转换器到储能电池直到储能电池充满；另一方面，当负载大于微电网可再生能源发电输出功率总和时，通过控制储能转换器对储能电池的放电，电池从电网收取电能，微电网可以吸收部分的能量[3]。
储能系统的另一重要作用是快速调整功率，有效降低风电和太阳能等可再生能源发电输出功率波动对电网和负载的影响，从而确保电力供应可靠。然而，所有这些都取决于调度控制系统控制储能逆变器的能力和储能转换器的双向调速。
2.2 离网模式微电网控制策略
离网模式不同于并网模式，电力短缺和频率调整必须依靠每个微电源，储能和微电网控制完成。因此，要实现电力供应可靠性最高，能量储存分配最优调度目标的最优经济体系，必须灵活调整微网馈线电压调节趋势，每个微电源接口，保证电压稳定，提升电能的使用质量[4]。
3 微电网调度控制系统软件
微电网调度控制系统是微电网核心，微功率负载，微电网元件运行状态监测等电力电子设备，并在上述控制策略的管理和控制的基础上。微电网的主要组成包括馈线和负载的发电单元和存储单元，配电自动化和控制系统集成设计，在结构方面多采用分布式架构，面向对象组件技术和先进的计算机控制技术，从而保证可系统的高度开放，增加了系统的可扩展性。
微电网调度控制系统具有可视化，简便的人机操作和显示界面，以及与上级系统的信息交互渠道。通过本地PC接口，用户可以掌握微网系统和子系统的运行状态，每个微网元素综合参数需要，选择控制模式和控制策略[5]。
微电网调度控制系统的另一重要作用是快速调整功率，有效降低风电和太阳能等可再生能源发电输出功率波动对电网和负载的影响，从而确保电力供应可靠，电网安全运行加载。然而，所有这些都取决于调度控制系统控制储能逆变器的能力和储能转换器的双向调速。
微电网能量管理模型（MEMM）作为中心微网优化控制，其主要任务是：在一定时期内，考虑到区域和电网电力市场单位负荷需求的预测和剩余容量的预测，分布式发电量信息，并根据不同的优化目标和约束做出决策。在微电网的运行过程中落实能源管理战略，合理安排分布式电力和储能装置启动停止输出，通过优化分布式电力，储能装置的运行和负载灵活性，实现微电网系统的稳定发展[6]。
4 结语
本文阐述了多能互补微电网网格结构，具有结构简单，网络方便，易扩展，可以经济高效地利用各种可再生能源，降低电力成本和偏远地区的优势。在实际的微电网系统作为背景下，通过分析微电网在不同条件下的分数功率输出，结果表明，优化调度可以有效降低系统运行成本和投资成本，验证模型，策略算法研究和可行性。
参考文献：
[1]熊京.多能互补微网系统的优化设计及控制技术[D].华北电力大学（北京），2016.
[2]马喜平，谢永涛，董开松，贾嵘.多能互补微电网的能量管理研究[J].高压电器，2015，（06）：108114.
[3]薛彩霞.海洋能多能互补独立发电系统控制技术研究[D].国家海洋技术中心，2014.
[4]鲍薇.多电压源型微源组网的微电网运行控制与能量管理策略研究[D].中国电力科学研究院，2014.
[5]秦亚斌.微电网控制与能量管理策略的研究[D].太原理工大学，2013.
[6]徐虹.多能互补微网能量管理策略研究[D].华北电力大学，2013.
作者简介：支少锋（1985），男，江西抚州人，工程师，从事新能源工程及技术管理工作。