《微電網分層/分散控制結構與自趨優控制技術研究》是依託浙江大學，由辛煥海擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微電網分層/分散控制結構與自趨優控制技術研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：辛煥海
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微網孤立運行時其中央控制系統過於依賴快速通信，導致微網的設計、調試和維護都非常困難。為此，本項目旨在探索以分散控制為主、以極少通信為輔的微網分層/分散自趨優控制新原理，揭示微網中異構被控對象的耦合機理及其分散協同控制策略間相互作用關係，提出無通信或極少通信的微網分層控制新方法，攻克傳統微網控制系統中固有的通信瓶頸問題，並初步構建一套微網分層/分散自趨優控制理論和方法體系。主要研究內容為：分層/分散微網自趨優控制結構、控制模型和控制策略；實現微網穩定運行的自適應分散能量管理策略；分層/分散自趨優控制系統與微網電氣系統的多時間尺度耦合機理和基於動態解耦的振盪抑制方法；以分散為主、極少通信為輔的自趨優控制算法和輔助通信拓撲最佳化技術。本項目的研究成果可有效降低微網的技術門檻、提高微網運行的可靠性，所提出的分層/分散自趨優控制理念有望形成微網領域新的研究方向。
結題摘要
微電網可在併網與孤立兩種運行方式間靈活切換，對實現分散式電源的即插即用發電具有重要的作用。然而，由於微電網具有慣性小、內部電源隨機性和間歇性強、負荷功率多變性等特性，其穩定運行非常依賴快速通信，導致微電網控制系統的設計、調試以及維護都非常困難，制約了微電網的推廣和套用。本課題藉助微網內部物理上的天然耦合，從微網控制策略和運行穩定性的角度研究分析了微網分層/分散控制結構與自趨優控制技術，為攻克傳統微網控制系統中固有的通信瓶頸問題提供了新的原理、技術與理論體系。主要成果包括：1）提出一套孤島運行下微網分層/分散自趨優控制策略，使微網具有調頻調壓和最佳化各分散式電源出力的能力，提高了微網的靈活性和分散式電源的即插即用能力，並使微網具有較好的自組織性。2）提出一種虛擬發電廠 (VPP) 的微網分散式協同控制策略，為分散式控制在智慧型微網的實際套用提供了思路。3）研究了逆變器的大幹擾下虛擬功角失穩（或同步穩定）機理，研究了微電網中虛擬同步機控制在風機、光伏等新能源設備中的控制實現與套用，為電力電子化智慧型微網的大幹擾同步穩定奠定了理論基礎。4）提出了基於電力電子多饋入系統的廣義短路比指標，實現了單饋入系統和多饋入系統在數學形式上的統一，為電網的強弱判斷標準提供了依據。該研究力求使微網控制系統能擺脫實時通信的制約，為降低微網的技術門檻和實現分散式電源的即插即用技術做出貢獻。
