基于分布式优化的微电网下垂控制

2017年全国大学生电子设计大赛A题-微电网模拟系统-赛题分析及详细设计方案

随着间歇性电源(分布式风电、光伏)在中、低压配电网中渗透率的提高，多个微电网可能共存于一个区域配电网中，各微电网间能量互济与协调控制的微电网群技术开始引起广泛的关注。以微电网研究为基础，分析了微电网群的典型特征及拓扑结构。以微电网群功率波动为研究对象，建立了微电网群功率波动熵值的动态调度模型，采用量子粒子群优化算法进行求解实现优化控制。仿真结果验证了所提微电网群功率优化控制方法的正确性和有效性。

基于simulink孤岛并网微电网PQ控制模型仿真包括：在Simulink中建立并网孤岛运行的PQ控制仿真模型

随着微电网技术的不断发展，微电网能量管理系统也逐渐成为研究热点。总结了国内外微电网能量管理系统的研究现状，分析了微电网能量管理系统的管理对象、基本功能、设计框架；阐述了微电网能量管理系统集中式控制和分散式控制2种控制结构，并分析了各自的优缺点；介绍了微电网能量管理的基本模型和算法。最后总结出微电网能量管理中需要解决3个问题：可再生能源和可控负荷的不确定性问题、多储能技术的优化配合和联合调度问题、微电网能量管理系统的通信设计和网络安全问题。

AC/DC 混合微电网中的电源管理及其谐波分析，无需 D-STATCOM 即可在不同负载下完成

基于simulink孤岛并网微电网下垂控制仿真包括并网与孤岛下垂控制模型仿真以及构建控制器内部结构；下垂控制就是选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线作为微源的控制方式，即分别通过 P/f 下垂控制和 Q/V 下垂控制来获取稳定的频率和电压。

本资料提出了一种考虑实时电价结合荷电状态的改进能量管理策略，用于风光储微电网储能系统的优化调度和配置，采用线性规划求解。取某地区阴天和晴天作为典型代表日，分析在两种情景下，传统能量管理策略和改进能量管理策略对风光储微电网的优化配置结果。经验证，本文所提的改进能量管理策略能够在一定程度上利用峰谷电价实现微电网与主网交互电量成本的降低，克服了蓄电池按照固定充、放电规则削弱其作用的缺点。在保证稳定性的基础上达到了最大化经济效益的目的。

针对孤岛直流微电网需要独自承担系统母线电压稳定和精确的功率分配，提出了含母线电压补偿和负荷功率动态分配的协调控制策略。在主控制层中采用下垂控制来实现分布式电源之间的功率共享；在下垂控制的基础上，提出了考虑电压调节控制和电流矫正控制的分布式二次控制，其对传统下垂控制带来的直流母线电压跌落进行补偿，使得母线电压恢复到额定值；通过对下垂系数的不断调整，达到了负荷功率分配的高精度。最后，利用MATLAB/Simulink对所设计的控制策略在不同运行模式下进行仿真验证，仿真结果表明所提的控制策略可以实现直流微电网的稳定运行和负荷功率的动态分配，且能够满足分布式电源即插即用等要求。