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我國電磁能轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)研究所(湖南大學(xué))、湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)校的科學(xué)研究工作人員涂春鳴、黃紅、蘭征、孟陽、肖凡，在2019年第12期《電工技術(shù)學(xué)報》上發(fā)文強調(diào)，微電網(wǎng)能夠合理提高電力網(wǎng)對分布式發(fā)電的集中處理工作能力，以電力電子變壓器(PET)為動能管理方法關(guān)鍵的新式構(gòu)造是微電網(wǎng)新的發(fā)展趨勢。

明確提出一種電力電子變壓器與儲能融洽運作的微電網(wǎng)控制方法，儲能的插口SPWM選用恒壓恒頻操縱保持微電網(wǎng)工作電壓與頻率的平穩(wěn)，電力電子變壓器聯(lián)接微電網(wǎng)的低壓溝通交流插口結(jié)合虛擬同步電動機操縱，依據(jù)儲能荷電狀態(tài)即時調(diào)整機械設(shè)備的參照輸出功率。

儲能迅速響應(yīng)微電網(wǎng)內(nèi)輸出功率起伏，電力電子變壓器則根據(jù)雙重輸出功率調(diào)整來保持儲能容積平穩(wěn)，另外確保微電網(wǎng)與電力網(wǎng)輸出功率的“軟性”互換。因為儲能和PET另外被控制為電壓源型插口，在其中一個發(fā)生常見故障時微電網(wǎng)依然能夠穩(wěn)定運作。

微電網(wǎng)運作在這種控制方法下，能夠確保間斷性分布式發(fā)電的較大高效率運用，另外提升微電網(wǎng)運作的可靠性、穩(wěn)定性和并網(wǎng)民好性。模擬仿真和硬件配置在環(huán)半商品試驗結(jié)果認證了所提控制方法的準(zhǔn)確性和實效性。

微電網(wǎng)是充分發(fā)揮分布式發(fā)電(DistributedEnergyResource,DER)效率的合理方法之一。伴隨著微電網(wǎng)技術(shù)性的逐步推進和發(fā)展趨勢，以電力電子變壓器(PowerElectronicTransformer,PET)為關(guān)鍵的微電網(wǎng)構(gòu)造被陸續(xù)明確提出，并廣受關(guān)注。

這類微電網(wǎng)中，一般將DER、電瓶等儲能設(shè)備及其當(dāng)?shù)刎撦d通過電力電子變壓器出示的低壓溝通交流插口連接主電力網(wǎng)，由PET對分布式系統(tǒng)電磁能就地集中處理后盈缺的輸出功率開展傳送與管理方法，進行輸出功率流的積極管控、電能質(zhì)量分析調(diào)整等作用。

根據(jù)電力電子器件轉(zhuǎn)換的PET可將主電力網(wǎng)和微電網(wǎng)隔離，完全改進微電網(wǎng)的電能質(zhì)量分析，完成微電網(wǎng)工作電壓頻率的局域網(wǎng)基層民主，并對上一級電力網(wǎng)給予支撐點。因為DER負荷率具備偶然性和不確定性，為了更好地提升微電網(wǎng)的運作特性，一般將儲能做為調(diào)控輸出功率起伏的動能緩存設(shè)備，與風(fēng)光等DER協(xié)同供電系統(tǒng)，而怎樣對電力電子變壓器、分布式發(fā)電及有關(guān)儲能設(shè)備開展集中控制變成急需解決的難題。

一方面，期待PET做為微電網(wǎng)與主電力網(wǎng)動能的互動插口，可以平滑其傳送的輸出功率，提高主電力網(wǎng)對間斷性分布式系統(tǒng)電磁能的集中處理工作能力;另一方面，在運用儲能模塊的迅速蓄電池充電工作能力抑止因為凈負載振蕩造成 的微電網(wǎng)頻率起伏的情況下，必須開展有效生產(chǎn)調(diào)度，確保儲能荷電的情況(StateofCharge,SOC)處在一切正常工作中的地區(qū);其次，當(dāng)電力電子變壓器或儲能設(shè)備常見故障維修時，其集中控制還應(yīng)盡量為當(dāng)?shù)仃P(guān)鍵負載出示持續(xù)、穩(wěn)定、靠譜的電力供貨。

因為PET直流電階段的隔離作用，微電網(wǎng)等同于一個單獨運作的弱電力網(wǎng)系統(tǒng)軟件，現(xiàn)階段科學(xué)研究中，單獨微電網(wǎng)的系統(tǒng)軟件控制方法大概可分成主從關(guān)系操縱和對等操縱。主從關(guān)系操縱下，一般將PET輸出電壓操縱為恒壓恒頻源，儲能操縱為輸出功率可控性的從電流源。

該控制方法下微電網(wǎng)頻率穩(wěn)定，可靠性高，但因為沒有頻率自變量做為PET與儲能有功功率輸出的分辨指標(biāo)值，只有根據(jù)頂層能量管理系統(tǒng)執(zhí)行輸出功率分派，操縱繁雜且銜接依靠通訊。而且當(dāng)PET常見故障時，儲能變換為主導(dǎo)電壓源，必須切換控制對策，不利微電網(wǎng)的穩(wěn)定運作。

對等操縱關(guān)鍵通過下垂或虛擬同步電動機(VirtualSynchronousGenerator,VSG)技術(shù)性完成。參考文獻[16]明確提出將PET和儲能的插口SPWM選用下垂操縱，全自動依據(jù)下垂指數(shù)參加輸出功率分派。該計劃方案課防止單一主電壓源常見故障時的轉(zhuǎn)換難題，殊不知原文中并沒有對儲能SOC有關(guān)操縱開展剖析，且微電網(wǎng)頻率自始至終隨DER負荷率的起伏而轉(zhuǎn)變。除此之外，為提高系統(tǒng)軟件的慣性力減振，減少風(fēng)光起伏負荷率對主電力網(wǎng)的沖擊性，參考文獻[17]將VSG技術(shù)性結(jié)合于PET插口的操縱中，但原文中仍未涉及到與儲能的融洽運作。

綜合性以上剖析，文中明確提出一種微電網(wǎng)中PET與儲能的融洽控制方法。運用回應(yīng)快速的儲能，選用恒壓恒頻操縱使微電網(wǎng)工作電壓頻率平穩(wěn)，PET做為動能核心區(qū)，其低壓溝通交流插口結(jié)合VSG操縱光滑傳送輸出功率，并根據(jù)弱通信開展儲能SOC的調(diào)整。

根據(jù)所提控制方法一方面能夠處理微電網(wǎng)頻率起伏難題，另外防止儲能的過度充電或過放;另一方面，當(dāng)PET或儲能常見故障時，不用切換控制對策，確保了微電網(wǎng)的穩(wěn)定運作。最終，根據(jù)模擬仿真和硬件配置在環(huán)半商品試驗結(jié)果認證了該控制方法的運作實際效果。

結(jié)果

文中對于根據(jù)電力電子變壓器的微電網(wǎng)構(gòu)造，明確提出一種PET與BESS的融洽控制方法。論述和剖析了該微電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)下PET與BESS融洽運作的基本原理，由此得出了PET和BESS的實際集中控制方式。開展了電力電子變壓器仿真和硬件配置在環(huán)半商品試驗認證，獲得下列結(jié)果：

1)BESS選用恒壓恒頻操縱將頻率穩(wěn)定在額定電流，并能迅速響應(yīng)輸出功率起伏，確保微電網(wǎng)有功功率均衡。

2)PET保持了儲能容積的平穩(wěn)，并根據(jù)調(diào)整SOCref完成對BESS功率的操縱，虛擬同步電動機操縱使PET插口具有同步電動機的虛似慣性力，確保了微電網(wǎng)與電力網(wǎng)輸出功率的“軟性”互換。

3)當(dāng)PET或BESS產(chǎn)生常見故障時，微電網(wǎng)能穩(wěn)定轉(zhuǎn)換至常見故障運作，提升了系統(tǒng)軟件運作的穩(wěn)定性。