2微電網集成優化控制技術

　　微電網是智能電網的重要組成部分，也是實現智能電網的重要手段。依靠本地發電，當主網故障出現后自動同主網分離，獨立運行，顯示了微電網在智能電網中提高可靠性的能力，同時，它還需要同主網進行信息和電能的交互。傳統的能量管理系統（EMS）已經不能滿足微電網管理的需要。

　　2.1基于電力電子技術的控制調節

　　現以逆變器技術為例討論基于電力電子技術的控制調節。微電網中的微電源，如風力發電系統、光伏發電系統、燃料電池系統一般會通過逆變器并網，逆變器一般包括跟蹤控制器、輸出功率控制器，具備控制、保護和濾波功能，用于微電源和電網之間接口的靜態功率變換器［3］。

　　在微電網系統中，根據不同需求可以采用不同拓撲結構的逆變器，主要取決于技術上的邊界條件：（1）頻率50Hz的逆變器：拓撲結構簡單、可靠性高、質量和體積大，最高效率為95%；（2）帶有高頻變壓器的逆變器：價格昂貴、體積小、質量輕，最高效率為91%；（3）無變壓器的逆變器：質量輕，電壓傳輸比可達1∶3，最高效率為91%；（4）諧振逆變器：控制復雜，最高效率為95%。

　　逆變器并網須滿足：輸出電壓與電網電壓同頻、同相、同幅值，輸出電流與電網電壓同頻、同相（功率因數為1），電能質量合格。由于電力電子器件和通信方面受許多因素制約，逆變器在微電網控制調節方面受到許多限制。

　　2.2基于Agent的即插即用技術

　　這里的即插即用控制技術既是指通過一定的控制手段滿足微電源或微電網相對于配電網的隨機接入和退出，使之既能滿足負荷需求，又能減少微電網和大電網影響。以往對即插即用控制的研究多基于電力電子技術，設計微電源的控制系統，局限性比較明顯，控制范圍僅限于單個元件，在微電網及多微電網波動較小時，能夠跟蹤變化，實現穩定運行。但在微電網及多微電網波動較大時，不能夠跟蹤變化，實現穩定運行。同時由于缺少通信，各元件只能各自為戰。采用Agent技術可以對微電網及多微電網進行協調控制。多微電網架構與Agent分層控制如圖3所示。

　　通過構建一個松耦合的應用系統，模塊之間不但可以解耦，模塊間接口都有相應的規范，由組件管理平臺對所有模塊進行統一管理（加載、卸載、啟動、停止）。當需要對某一模塊，如狀態估計模塊升級時，只需將新模塊放在某一目錄下，組件管理平臺會自動加載該模塊，測試無誤后，終止原有模塊運行；也就是說，軟件升級過程中，整個系統可照常運行，軟件升級簡單方便，順應電網快速發展的需求。基于多代理技術的控制還可以實現微電網與配電管理系統（DMS）之間的協調控制。目前的研究主要是對微電網中頻率、電壓等進行控制。要求微電網并網時，輸出電壓自動跟蹤電網電壓變化。多微電網控制中心與DMS關系如圖4所示。

　　基于多代理技術的微電網控制和優化決策，主要分3層：第1層主要保證微電網可靠運行，滿足供需平衡；第2層進行電能質量優化控制，減少頻率和電壓波動；第 3層進行經濟優化，即邊際成本優化。目前的研究多集中在頻率和電壓控制方面。基于多代理技術的微電網控制和優化決策如圖5所示。

　　智能代理和多代理系統通過快速進行信息處理，將使智能電網的集成優化實時控制提高到新水平。具體的應用可以通過基于Agent的動態分解與協調技術，實現智能電網中各控制器的通信協調，確保電網安全穩定運行。未來對多代理的評估方法將越來越多，設計方法也會越來越標準化，全局控制功能將會越來越強，如果在智能電網集成優化控制方面的優點能夠被充分證明的話，進一步擴展多代理系統功能和展示智能電網的理念將會取得突破性進展。