关于多能源形态交流并网供能的新思路（一）

当前，电力行业对微电网与微电网群的研究日益重视，如国内青岛市已实现了兆瓦级微电网群的建设，协调光伏、天然气、地源热泵等多能进行利用。简单解释一下，微电网（Microgrid）指通过对分布式风光能源、储能设备、区域负荷等进行互联调控，整合为一个区域电能消纳的可并网可孤岛运作的小型自治系统。微电网群（Microgrid Cluster），顾名思义就是在微电网的基础上，将多个分布式微网单元柔性互联组成的更大的电网系统。近日，国家能源局发布关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知，其中强调应围绕多场景新建或改造虚拟电厂，聚合电能发挥灵活调节能力。

通知提及的虚拟电厂，并非字面意思，与数字孪生技术有着根本性的区别：“虚拟”意为“非传统意义上的”，“电厂”可见其职能是发电配电，因此虚拟电厂指有别于具有发电装置的传统大型发电厂，而是在微电网群的基础上，整合含微电网群在内的更广泛的分散资源，如家庭用电、工商储能等，通过统一调度形成“削峰填谷”“调峰调频”等电网级服务。

对于多能源形式并机为需电设备供电的控制策略，本人提出一种新的调控思路供交流学习。整体框图如下：

可以看出，图示为一个微电网的示意图，由储能电池、光伏发电设备与风力发电设备（永磁直驱发电机型）构成，经逆变器给需电负载供能。

在传统控制策略中，多DC/AC逆变器间主要采用下垂控制策略，从而实现不同供能源间实现功率均衡，其原理图如下，其中fn为负载所需额定电压，Pn、Qn分别为能源接入逆变器的额定有功、无功功率，Pminmin分别表示能源频率波动下逆变器输出的最小有功功率和无功功率，电压参考值为Ud,ref、Uq,ref。Zline表示线路阻抗，Lf、Cf表示滤波电感、滤波电容。

在整个下垂控制中，下垂系数的设定关系逆变器（变频器）的输出频率、幅值电压，进而关系额定输出功率，是下垂控制中最重要的参数之一。如今，为保障需电负载加入或撤出时带来的功率波动，基于传统下垂控制，引入反馈网络思想：通过输出的频率与最小频率差值作为反馈指标，实时修改动态下垂系数，实现无差调整输出频率、幅值电压，控制原理如下：

经过补偿性反馈网络，整个微网的控制精度和鲁棒性得到较大提升，有效避免因功率不匹配造成能源浪费现象，为构建微电网、微电网群及虚拟电厂打下了坚实基础。

下一篇文章，我将在该控制策略基础上，加入主从控制策略等新思路，实现从宏观到微观的全方位调节，加强负载平滑性切换，减少网络冲击，同时进一步提升系统精度与匹配性。

我是电气小子，期待与你一起学习进步！

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