微电网控制理论与保护方法

　　随着能源问题和环境问题的日益突出，发展低碳经济、建设生态文明、实现可持续发展，成为人类社会的普遍共识，开发清洁的可再生能源资源已成为世界各国经济和社会可持续发展的重要战略。为协调大电网与分布式发电间的矛盾， 限度地发掘分布式发电在经济、能源和环境中的优势，提出了微电网的概念。微电网是将分布式发电、负荷、储能装置及控制装置等结合，形成的一个单一可控的供电系统。它可以降低馈线损耗、增加本地供电可靠性、提高能源利用的效率等。微电网是指由多种分布式电源、储能、负荷及相关监控保护装置构成，能够实现自我控制和管理的区域自治型电力系统。微电网可缓解分布式电源与传统电力系统之间的矛盾，在充分挖掘分布式电源的效益和价值的同时，削弱分布式发电对用户和电网造成的负面影响。微电网内多种分布式电源的随机性、间歇性、双向功率流特性，多样化负荷的波动特性，以及用户对高品质供用电的 需求，使其运行控制对实时性、灵活性、适应性要求 高，控制维度和难度均显著提高，也具有 高的挑战性。为实现高效灵活的微电网控制，研究人员提出了微电网分层控制结构： 层是一次控制层，主要功能为维持系统内电压、频率的稳定以及按照指令输出功率；第二层是二次调节层，侧重于微电网动态运行控制，主要实现微电网电压频率恢复以及负荷功率的优化分配；第三层是优化管理层，涉及微电网间以及微电网与配电网间调度控制以实现电力系统经济运行。具体控制方式主要有集中式控制、分散式控制和分布式控制。其中，集中式控制通过中央控制器实现全局 化控制，但复杂的通信链路和控制器对系统可靠性和扩展性产生影响；分散式控制具有结构简单、实现方便和可靠性高等优点，但由于不涉及子系统间信息交互，难以实现 的全局优化。分布式控制方式结合了集中式控制和分散式控制的优势，基于局部信息交互实现本地控制决策的类全局优化，可降低通信和计算的复杂度，提升系统可靠性和扩展性， 符合微电网的实际控制需求。因此，对微电网分布式控制进行系统和科学的研究，是一项具有重要意义的工作。本书以微电网控制为目标，以分布式控制方法为手段，从分布式基础控制方式、分布式电源储能技术、微电网以及分布式先进优化配置策略及及孤岛运行检测等方面系统介绍微电网控制的理论框架和实施方法。为进一步推微电网技术，指导微电网的工程建设，作者编写了本书。本书的内容构建了多目标、多层次、多属性的微电网控制理论与方法，可为微电网安全可靠、经济高效运行提供支撑，为其他学科应用分布式控制方法提供案例借鉴。

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章 微电网基础概念
节 微电网概述及构成
第二节 微电网分类及体系
第三节 微电网运行及控制模式
第二章 分布式电源及储能技术
节 分布式电源的基础概述
第二节 分布式电源的类型
第三节 分布式电源发电中的储能技术
第三章 微电网控制及方法
节 微电网基础控制模式
第二节 微电网分层控制结构
第四章 微电网优化配置策略
节 独立型微电网优化配置
第二节 并网型微电网优化配置
第五章 微电网的保护方法
节 微电网故障及保护概述
第二节 微电网的保护技术及策略
第三节 短路故障时逆变电源输出特性
第四节 双制动特性及功率检测的纵向保护
参考文献