低压混合型微电网控制与优化运行研究

以低压混合型微电网为对象，针对其控制策略、稳定性分析和稳定化方法、结构配置和能量管理等问题展开研究。研究基于自抗扰控制的底层逆变器控制技术，为虚拟阻抗控制的实施奠定基础；研究非线性下垂控制以克服传统下垂控制固有的负荷均分、电压调节和系统稳定性等性能之间的矛盾；研究代表混合型微电网关键特征的耦合DC/AC变换器的控制策略，充分发挥其能量枢纽作用，改善电能质量，提高效率，增强微电网的稳定性和灵活性；针对DC微电网中恒功率负载导致的系统失稳和AC微电网中大扰动下的电压坍塌问题，研究复杂环境下的混合型微电网的稳定性和稳定化方法；研究集成可靠性指标的混合型微电网优化配置和基于预测思想的混合型微电网在线多目标优化运行，以提高微电网的效率和消除对主电网的不利影响。本项目的研究，为构建一个安全、高效、鲁棒、自治的智能化混合型微电网奠定基础，有利于可再生能源高效利用和解决我国能源紧缺与环境保护之间的矛盾。

本项目以低压混合型微电网为对象，针对其控制策略、稳定性分析和稳定化方法、结构配置和能量管理等问题展开了研究。研究了基于自抗扰技术的底层逆变器控制，为虚拟阻抗控制的实施奠定基础；研究了非线性下垂控制以克服传统下垂控制的缺点，提出的非线性下垂实现了分时兼顾负荷均分、电压调节和系统稳定性等多个性能；研究了耦合DC/AC变换器作为能量枢纽的控制策略，提出了兼顾有效性和合理性的流动原则，提高了电能质量和系统效率，增强了微电网的稳定性和灵活性；在DC微电网中恒功率负载导致的系统失稳方面，提出了多DC-DC变换器并联的高维等效模型的稳定化方法，利用虚拟电阻增大系统震荡阻尼和提高功率均分；针对AC微电网中大扰动下的电压坍塌问题，研究了复杂环境下的混合型微电网的稳定性和稳定化方法；研究了集成可靠性指标的混合型微电网优化配置和基于预测思想的混合型微电网在线多目标优化运行，提高了微电网的效率和消除了对主电网的不利影响。本项目的研究，为构建一个安全、高效、鲁棒、自治的智能化混合型微电网奠定基础，为解决可再生能源高效利用及我国能源紧缺与环境保护之间的矛盾提供了借鉴。研究成果发表学术SCI论文5篇，EI期刊11篇，授权国家发明专利7项，申请国家发明专利2项。