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微电网中光伏发电控制的相关技术研究国内外文献综述

目录

TOC\o1-2\h\u21810微电网中光伏发电控制的相关技术研究国内外文献综述 1

154491.微电网的研究现状 1

180841.1微电网研究现状 1

207251.2光伏发电在微电网中应用所存在的问题 2

156431.3文献评述 3

8402.微电网孤岛检测技术 3

197252.1微电网的概念 3

98022.2孤岛效应 3

52812.3孤岛检测技术 3

169982.4孤岛检测方式的优缺点 4

230203.微电网的控制方法 4

203003.1基于电力电子技术的即插即用与对等的控制思想 4

81983.2基于功率管理系统的控制 4

115743.3基于多代理技术的微电网控制方法 4

45444.小结 5

24899参考文献： 5

[摘要]光伏并网发电系统就是利用太阳能以微电网形式接入大电网，是补充能源供给不足的一种很好方式。目前，太阳能光伏发电并网技术的研究主要有三大难点，即MPPT技术，并网逆变器的控制策略和孤岛检测技术。论述了孤岛检测方法，并详解了每种方法的工作原理，总结出了每种方法的优点和不足，提出了一种基于克拉克变换的微电网孤岛检测方法。这种控制策略可以实现光伏发电系统在微电网不同模式下的稳定运行。

关键词：光伏发电；微电网；孤岛检测

1.微电网的研究现状

1.1微电网研究现状

作为一个新的技术领域，微电网在各国的发展呈现不同特色。在欧美一些发达国家，微电网的研究己经取得了突破性的进展。。

美国CERTS最早提出了微电网的概念，系统地概况了美国CERTS微网的定义、结构、控制、保护及效益分析等一系列问题[19]。美国微电网正是基于此形成了“即插即用”与“对等”的控制思想和设计理念。美国CERTS微电网的初步理论研究成果已在实验室微电网平台上得到了检验[20]。

欧洲提出要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力电子技术等实现集中供电与分布式发电的高效紧密结合[21]。微电网以其智能化、能量利用多元化等特点也成为欧洲未来电网的组成部分。欧洲已初步形成了微电网的运行并在实验室微电网平台上对这些理论进行了验证[22]。后续任务将是研究更加先进的控制策略、制定相应的标准、建立示范工程等。

文献[23]研究了微电网故意断开和故障后孤岛运行的状态切换的电磁暂态过程以及暂态稳定后的特性。通过PSCAD仿真软件建立了一个仿真模型，研究了微电网的暂态特性。

文献[24]引入了一个系统的方法来建立起微电网的小信号模型，包括传统的旋转电机和通过电力电子设备接入的分布式电源，这种方法包含了在整体系统模型中也有的频率偏移，并提供了一个分析自治微电网的方法。

文献[25]介绍了一种建立微电网的有效的方法，使其成本和可靠性能够得到最优化。这种方法是基于动态程序，包含了微电源和负荷的最佳连接点和最佳安装位置。为了使微电网的规模易于控制，文献还提出了一种增加单元连接的方法。

目前，国内重点在分布式发电和分布式储能上开展相关的研究，对微电网的研究才刚刚开始，还未有明确的研究成果。

2017年，我国电力发展己进入大规划、大建设、大运行、大检修、大营销阶段，全国电网实现互相连接，但是大电网的不稳定性因素也更大，存在的风险也更多，因此造成大面积停电的可能性较大，尤其是年的冰灾对电力行业造成了巨大损失，因此，发展微电网可以就地供电，保障用户供电需求，从而在一定程度上减少停电的可能性。

这几年来，我国的科研人员也建立了相关的微电网理论，并在实验室中搭建起了微电网的实验平台[1]。利用Matlab/simulink或PSCAD/EMTDC等电力电子仿真软件，对微电网的孤岛运行和并网运行方式进行了模拟仿真，其中包括多种微电源模型的特性研究，测试所提控制策略的有效性，对微电网的动、静态特性进行研究等多方面细致入微的探究[2-4]。由于我国政府和科研人员的重视和努力，随着电力市场的逐步完善和发展，配合着电力电子技术的不断进步，分布式发电将会在下一个“五年计划”中发生质的发展。

目前，我国“十一五”规划己将微电网作为发展和利用可再生能源的主要形式之一，同时也作为我国的重要发展战略目标之一。在我国，根据自己的具体国情，制定出了我国可再生能源的发展目标，这就是到2020年以可再生能源作为发电的总装机容量达到120GW。我国将会实现更加智能、灵活和坚强的电网，在提高电力系统的智能化和自动化性能的同时，也会为社会和企业带来更加可观的回报。

1.2光伏发电在微电网中应用所存在的问题

由于光伏发电的控制采用最大功率点跟踪控制策略，光伏发电的输出功率直接决定于光照强度，而光照强度在一天