16、可再生微电网负载频率控制的进化算法

可再生微电网负载频率控制的进化算法

1. 引言

全球电力需求预计到2025年将增长9%，新增2500太瓦时，使总需求达到29281太瓦时。尽管预计到2023年电力需求将以类似速度增长，但燃料价格上涨和污染水平上升可能会促使可再生能源发电能力以更高速度增长。全球电力公司正在投资增加可再生能源发电技术，因为其具有可持续性、清洁能源生产和环保等优点。由于这些好处，到2025年底，可再生能源发电占比预计将从29%提高到35%。

在电力行业放松管制的背景下，可再生能源不仅与输电公司相连，小型可再生能源还直接接入配电公司，从而催生了现代电力系统中的微电网概念。微电网是分布式能源资源（DER）的互联系统，包括柴油发电机、风力涡轮机能源（WTG）、太阳能光伏能源（SPV）和电池储能系统（BESS），通过低/中压馈线为小负载供电。微电网有两种运行模式：并网模式和孤岛模式。在孤岛模式下，微电网与主电网断开，本地负载由微电网内的DER供电；在并网模式下，通过公共耦合点（PCC），微电网和主电网之间可以实现双向功率流动。

由于存在多种能源和双向功率流动，微电网需要先进的通信、计量基础设施和现代控制技术，这使得微电网的运行更加可靠、高效和灵活。将DER整合到配电系统的不同位置，正将传统配电系统转变为多微电网。随着多微电网中DER渗透率的增加，对控制技术的升级也提出了要求。

微电网中柴油发电机（DEG）的渗透率较低，且SPV和WTG的发电具有间歇性，这导致微电网的惯性较低。低惯性微电网在动态条件下可能会出现严重的电压和频率波动。由于惯性低，连接到微电网的可再生能源可能无法用于控制微电网的频率。此外，DEG的响应时间较短，仅通过控制DEG来动态控制微电网的频率较为困难。因此，需要一种可靠的