光伏发电模式下微电网控制策略探析

郝伟

摘要：随着经济社会的快速发展，我国的新能源产业蓬勃发展，越来越多的新能源技术被应用到人们生活的各个方面，便利了人们的生活。为了缓解日趋紧张的能源使用现状，我国积极开发多种绿色新能源，光伏发电逐渐成为我国电力发展的新途径。微电网技术全面考虑了光伏孤立发电系统以及光伏并网发电系统的特点，来保证供电系统的电能质量。

关键词：光伏发电模式;微电网;控制策略

引言：随着新能源科技的飞速发展，我国对于清洁能源的使用越发普及。作为再生能源的太阳资源，在人们的生产、生活中发挥着极其重要的作用，人们利用太阳能资源多、易获取的特点，积极建设太阳能路灯、太阳能电池板等多种设施。本文主要介绍了微电网技术在现代社会的应用与发展，以及发展中遇到的机遇与挑战。

一、微电网的重要性

随着经济社会的飞速发展，人们对于电力的寻求不断提升，大电网经历了多年的发展逐渐成为供电的主要途径。然而集中式大电网也存在一些不可避免的问题，主要是由于其供电成本高、运行条件高、安全性以及稳定性较为不足。随着现代社会的供电压力越来越大，难免会出现停电现象，影响人们的工作与生活。广大科技人员逐渐重视供电网络的技术升级，提升供电系统的安全性以及稳定性，为供电网络提供坚实的技术支撑。因此，科技人员依托新能源技术，减轻供电系统对于大电网的依赖，提高供电系统在用电高峰时期的供电稳定性，提高供电系统的承压能力。技术人员在进行联网改造时，利用多种清洁能源相互配合，参照微电网模式，保持供电系统的安全稳定。

广大电力科技工作者为了发挥分布式电源的重要作用，减轻大电网集中供电的不利影响，将分布式电源与电力负荷相结合，共同建立一个新型供电网络，即微电网。微电网可以实现科技人员对于微电源的智能控制，并配备相等到的电力储备装置，是一种可以进行多种形式的电力供应的系统。微电网系统将工作形式进行细致划分，分为并网与独立运行两种形式，使供电系统的稳定性与安全性得到了很大程度的提升。微电网系统的发展适应了经济發展的大趋势，符合我国经济发展的需求，为我国新能源金属的开发提供了强有力的技术支撑。

二、微电网的基本构成

1.太阳能电池组合方阵

太阳能电池作为光伏发电微电网系统的核心组成部分，其工作中的电压相对较小，约为0.5V。因此，在实际的供电系统中，科技人员需要将太阳能电池单位进行串联、并联组合，形成大型的太阳能电池组。对于供电系统来说，电网需要将大量的太阳能电池单位进行组装，形成太阳能电池组方阵，在方阵的综合运用之下，进行供电工作，来满足系统运行中对于电力的大量输送。

2.储能蓄电池

由于光伏电站的发电工作尚且存在不稳定元素，需要广大科技人员进行综合考虑。当遇到雷雨天气，太阳能资源不充足的情况下，很可能会影响光伏发电站的供电效果。因此，电力工作者应该“未雨绸缪”，在太阳能资源充足的情况下，进行系统的电力储备工作，将剩余的太阳能资源以电力的形式进行储备。当遇到自然条件不好的情况下，供电站就可将储备的电能资源加以运用，可将化学能转换为电能加以补充，以保证供电网络的正常运行，保障了供电系统的安全性以及稳定性。但是受科技条件的限制，我国的供电系统中光伏发电微电网依旧采用的是铅酸蓄电池，容量相对较小，尚且不能做到太阳能资源的充分利用与大批量储存。广大科技人员依旧需要不断进行研究创新，提升我国太阳能微电网的电力储备功能。

3.充放电控制器

微电网中运用的蓄电池在充放电的工作过程中，过于频繁的充电、防电工作会对蓄电池造成损耗，会缩短储电池的使用周明。因此，广大电力科技人员应规范、系统地控制蓄电池的充电、放电工作，合理利用控制器来避免这一现象。控制器的工作原理为通过蓄电池的电压值与最大负荷值的数值对比，来进行评判蓄电池是否发生过度充电或者过度放电的状况。当蓄电池的任何一种状况发生时，控制器通过数据对比，实时控制蓄电池的放电状况以及充电状况，以此来控制供电系统的稳定性，减少蓄电池的损耗。随着科技水平的不断提升，科技人员在控制系统中装设了监测、保护系统，部分科技人员进行了新的尝试将计算机系统与控制系统相融合，我国的供电系统逐渐实现了智能化控制，逐步提升了供电的质量以及供电系统的工作效率。

三、光伏发电模式下微电网控制策略分析

1.主从控制策略

当微电网处于独立运行状态，因为缺乏外部大电网的电压支持以及频率的支撑，不同分布式电源往往会采用差异化控制方式。广大科技人员运用主从控制系统对微电网进行控制，即将一个或者等多个电源作为主要控制枢纽，其他电源作为从属电源。当微电网并入到大电网中是，因为大电网的输电电压以及频率相对稳定，不会受微电网的电流的影响，因此供电时不需要对微电网的电压以及频率进行调节，仅仅需要对输出时的有功功率以及无功功率进行适当调节，便可以保证供电系统的安全与稳定。当微电网处于独立运转的状态时，其供电时的电压以及电流都相对不稳定，需要电力工作人员运用VI控制技术对输出电压以及供电频率进行适当调整，来保证电力系统的供电稳定以及供电安全。

具体来说，主从控制系统主要分为以下多个步骤：首先，当控制器检测到微电网与配电网络的连接断开时，供电体统就会自动断开中从控制系统。电力工作人员运用VI控制技术来适当调节微电网的输出电压以及输电频率，来保障供电过程的安全、稳定。其次，当微电网的供电负荷发生变化时，主控系统需要依赖负荷空化状态对微电网的输出电流进行控制以及调整，电力工作人员西药及时对微电网进行检测，观察供电功率的变化以及供电系统的数值稳定性。由于发电模块存在一定限额的可调容量，电力工作人员需要对发电模块的可调容量以及从属发电模块的数值进行调节，来保证供电系统的输出功率以及负荷变化的稳定性。若微电网在工作过程中出现从属系统的输出功率值变高的现象，此时的主控系统的电力输出功率就会大幅度下降，通过从属系统与主控系统的输出功率调节变化来保障有充足容量的电量负荷变化。最后，当微电网中的备用容量没有办法对无功功率和有功功率进行有效调节的时候，这就需要借助主控系统对电力输出的有效控制。一旦微电网的电力负荷突然升高，由于其对于电压存在依赖性，技术人员可进行主控系统的调节来有效降低电压。若此种方法失效，则可依托电力负荷的重要作用，来逐步加强对于主控系统以及从属系统的控制，保证微电网的输电安全性以及可靠性。

2.对等控制策略

科技人员在运用对等控制策略时，需要遵循一定的使用条件。当微电网处于相关机械设备的分配功率不均的状况下时，此时微电网中的有功功率可以通过输电频率进行测量，无功功率可以通过输电电压进行计算，电力工作人员运用控制策略的算法，获取相应的有功功率与频率，无功功率与电压间的关系曲线，运用此种方式的计算结果来调节微电网的输出电压以及输电频率。其中，在进行对等控制策略时采用的最为普遍的方法为f-P下垂控制与V-Q下垂控制，即通过对发电组件的数据测量，来获得统有功功率以及无功功率的参考数值。但此种方法尚且存在弊端，即技术人员获得了相应的数值，但是依旧无法高效解决供电问题，此种方式受外界的影响较大，会对用电系统造成较大的影响。

结束语：微电网是一种新型的供电网络系统，为供电系统的稳定性以及安全性提供了一定的技术保证。广大电力工作者需要不断进行技术的研发，借助主从控制策略以及对等控制策略等多种方式对微电网的稳定性进行适当调节，扩大光伏发电模式的有影响力以及应用范围，逐步实现微电网络的成熟化，为人们的生产生活提供更加稳定、可靠的供电保障。

参考文献：

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（作者单位：湖北工业大学）