弱电控制系统管理论文

2022-04-17

摘要:我国社会经济在不断建设中,弱电技术使用范围越加广泛,已经在众多行业经济建设中开始使用。对于弱电控制系统管理及维护,是保证弱电系统正常运行,在行业经济建设中发挥出弱电系统应该发挥的作用,保证弱电系统在行业中使用的寿命主要途径。以下是小编精心整理的《弱电控制系统管理论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

弱电控制系统管理论文 篇1:

弱电控制系统管理及维护措施

【摘 要】随着我国弱电技术的不断发展,微型计算机的应用、控制、信号以及测量系统的逐步完善,渐渐实现了弱电化和自动化。本文主要介绍了弱电系统的系统构成,分析了当前弱电系统管理维护中存在的问题,对弱电系统管理和维护提出具体措施。

【关键词】弱电控制系统 管理 维护 措施

弱电系统现已广泛应用于建筑安装系统中,在新建大厦、智能社区等公共建设中较为多见,所以在弱电系统管理及维护方面也更加重视,主要是在于保证弱电系统的正常工作和其使用周期。现在我国的弱电系统管理虽然逐步成型,但是在可操作性上还存在不足,就专业维护和系统的管理方面还有待提高。

一、弱电控制系统管理及维护中存在的问题

(一)重视程度不够

弱电控制管理系统在整个工程中占有至关重要的地位,但是就我国目前情况看,对弱电控制系统管理和维护的重视程度远远不够,导致弱电施工的时间和空间大大受到影响,受到其他施工方的挤压。由土建、装饰、安装、弱电系统组成的多参与方共享时间和空间资源,在施工过程中,各施工方都会对时间和空间资源进行抢夺,这样就使得弱电成为了最弱的一方,在建设过程中,施工时间空间都会受到控制和打击。

(二)与其他施工方配合不周

弱电系统和土建、机电设备、强电等,不管在施工上还是系统功能上,都有着密切的关联,要求其配合必须到位,相互藕合,但是在这一方面的规范体系还不健全,所以造成各方在接口处难以划清界限,哪些工作具体是谁来做,责任是怎样分配的,都还存在说不清道不明的问题,在设计和规章中没有明确的规定,就导致在施工时产生互相推诿的现象,使得配合失调,造成工程延误或者更大问题的出现。

(三)管理维护缺乏系统性和科学性

对于现有的弱电工程系统,尤其是集成度较高的系统,采用的管理维护仍然是按照传统的设备维护方案实施的,简而言之就是将每个弱电系统分割开来,逐一检查,单独的进行管理和维护,并且对于没有问题的弱电系统基本采取维护措施,针对小问题就小修一下,遇到大问题再进行系统维修,这样的不科学不合理不系统的维护思路,导致弱电系统在管理上形成漏洞,维护方式也不科学。

二、弱电控制系统的构成

弱电控制系统主要包括两个方面的内容,一方面是安全防范系统,另一方面是自动控制系统,这两大块是根据弱电系统的功能进行分析的。首先,安全防范系统,从空间上划分可以分为室内和室外两部分。由若干子系统组成的室内安全防范系统,尤其应用于公共场所的子系统,共同保障了公共场所内部的安全防范问题,同时把场内的所有信息都连接到公共场所的指挥调度中心,完善了整个控制系统的。而在很多公共場所,除了需要安装一定的安全防范系统意外,还需要安装一些自动控制系统,比如空调系统、给排水系统、供配电系统、消防系统、广播系统、照明系统等,从而实现对主要设备系统的全面自动化控制。

三、加强弱电控制系统管理和维护的主要措施

(一)加强弱电工程的过程化管理,减小弱电系统故障维护概率

在降低弱电系统的故障发生概率问题上,可以通过加强对弱电工程施工管理方面,加强对弱电系统的管理和维护,提升弱电系统的管理维护水平。根据弱电系统的施工步骤,可以从以下几点对弱电工程施工开展过程化管理:首先,在前期的准备过程中,任何弱电系统项目都是经过组建一个项目管理机构,建立以项目经理为中心的项目管理部进驻工地,同时按照项目的实际情况,根据实际需求,制定相关的合理的管理制度,对施工进度有一个初步计划。其次,在深入设计过程中,先要实现对整个弱电控制系统的初步方案进行深化,就要依据最开始确认的系统功能,同时和建筑设计、招标单位和装潢设计等机构进行沟通,加紧协商,从而确定设计方案,深化设计图纸。然后,在工程安装的过程中,要注意和施工单位进行现场协调,在落实相关预埋管、箱、盒的过程中尤为注意。根据规划好的进度指定合理的现场管理制度,对各阶段的工作进行全面的监督和协调,在系统的供货、安装、接线上进行系统的管理,在保证工程的进度时确保工程质量。最后,在调试测试及运行阶段,想要完善弱电系统的管理,就要注意编制合理的系统调试方案以及运行方案,按照步骤依次落实系统的单体调试,从而更好的实施系统试运行,在试运行过程中,工作人员要及时对出现的问题进行反馈,同时加以整改,积极总结,以保证弱电系统的可靠性。

(二)完善弱电系统的自动化检测,提高效率

从各个弱电系统的自动化检测方面和控制上加大力度,完善弱电系统自身的自动检查和控制功能,才是真正的从根本上完善弱电工程的管理和维护,对于提升弱电系统的管理维护水平有着重要作用,从而大幅度降低了弱电系统发生故障的概率。针对弱电系统特点,我们从以下几方面进行探讨:第一,空调系统。通过传感检测,实现对冷冻机组、新风机组、送风机组、热泵和风机盘管的控制和自动监视,使控制人员及时掌握情况,以便在发生故障时能够进行准确的判断,对位置和性质一目了然。第二,给排水系统。在给排水系统上安装弱电控制系统,通过自动监视和控制生活水箱,污水池、各种水泵等装置的运行,实现自动化,在水流量的计算上与主机的通信方面都能够实现自动化,以及当故障发生时能够及时的显示在控制室中。

四、结束语

弱电控制系统的管理维护和其他设备的维护一样,主要是靠对问题的及时发现和处理,将故障在无形中排除。除了对弱电系统进行质量管理,还要注意其后期的维护,要主动发现问题,及时解决,及时和相关人员沟通,应用现代化手段,完善弱电控制系统的管理和维护。

参考文献:

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[2] 陈刚.浅谈弱电控制系统管理及维护[J].硅谷,2011,(4):64-65.

[3] 赖宋红.浅谈弱电控制系统管理及维护[J].科技致富向导,2012,(8):34-35.

作者:吴艳丽

弱电控制系统管理论文 篇2:

试论如何加强弱电控制系统管理及维护

摘 要:我国社会经济在不断建设中,弱电技术使用范围越加广泛,已经在众多行业经济建设中开始使用。对于弱电控制系统管理及维护,是保证弱电系统正常运行,在行业经济建设中发挥出弱电系统应该发挥的作用,保证弱电系统在行业中使用的寿命主要途径。本文对于弱电控制系统进行研究,了解弱电控制系统先进发展状况,发现弱电控制系统使用中存在的问题,进而提出几点笔者本人的弱点控制系统管理及维护意见,促进我国弱电控制系统的发展。

关键词:弱电控制系统;管理及维护

一、前言

弱电并不是代表电能在使用中电压数值较低,与强电主要区别是在使用途径上的不同。弱电在实际使用中通常是信号点,强电主要为人们提供电能的动力。受到我国现代化建设,弱电在我国各行业内的使用范围逐渐增加,并在其中担任着重要作用。了解弱电实际运行中的特点,分析弱电后期维护技巧,加强对于弱电控制系统管理强度,增加对于弱电控制系统的维护,是保证弱电控制系统在行业建设的主要途径,具有重要意义。

二、弱电控制系统使用作用

在一个电力系统内部,可以使用强电控制系统,也可以使用弱电控制系统,更有电力系统将两种电力控制系统进行整合。弱电控制系统主要作为电力系统的操作电源,调节电力系统内的电力及电压,正常情况下都是减小电流及电压,进而控制电力系统内信号及回路。在电力系统内使用弱电控制系统主要原因就是调节电力系统绝缘值,因为电力系统在多次回归设备内的绝缘数值要求较低,弱电控制系统通过使用弱点选用技术,控制电力系统内回路次数,降低行业对于电力设备的资金投入量。弱电控制系统与强电控制系统进行比较中会发现,弱电控制系统对于系统稳定性能要求不高,但是又具有较强的经济性能,因此弱电控制系统也广泛应用在电力系统断电器内,提升对于电力系统回路的控制效率,让电能转变更加方便[1]。

三、弱电控制系统管理及维护现状

(一)弱点控制系统管理缺乏科学性引领

弱电控制系统是一个集成性较高的系统,在对于弱电控制系统管理及维护仍然需要在传统管理维护基础上开展。对于弱电控制系统管理及维护过程中,应该了解弱电控制系统内容进行清晰划分,了解系统不同区域内的特点,进而进行针对性管理及维护。工作人员对于弱电控制系统实际管理及维护过程中,对于弱电控制系统缺乏专业的指导,造成工作人员对于弱电控制系统在了解不足的情况下开展管理工作,弱电控制系统出现任何问题也不能在第一时间进行解决,影响弱电控制系统正常运行。当弱电控制系统出现不影响正常运行的小问题时,工作人员往往对于这类问题不进行重视,只有当弱电控制系统出现严重性问题时才开始对于系统进行维护,这样往往会影响弱电控制系统实际使用寿命,为系统正常运行带来安全隐患。

(二)维护设备专业性有待完善

现阶段对于弱电控制系统进行日常维护,往往是工作人员通过人工形式开展,发现弱电控制系统内存在的问题,寻找问题原因,解决弱电控制系统内问题。但是对于弱电控制系统问题解决不能仅仅依靠工作人员的人工操作,工作人员在实际维护中缺乏专业性的设备对问题进行检查,人工方式解决系统故障问题效率较低。部分工作人员对于弱电控制系统维护中过于依赖传统电力检查设备,对于弱电控制系统新型检测设备了解不足,甚至出现购买后的检测设备不使用情况,造成弱电控制系统维护工作效率低,无法将系统管理中存在的问题解决。当弱电控制系统出现大规模问题时,传统检测设备及人工形式已经无法将问题解决,就无法实际设计出解决弱电控制系统的科学性问题解决方案。

(三)管理及维护人员工作水平有限

我国弱电控制系统使用范围广泛,并且已经取得了明显的成绩,但是我国在弱点管理及维护方面的专业性人才数量有限,部分弱电控制系统出现问题缺乏工作人员的及时性问题解决。弱电控制系统管理及维护工作往往工作条件恶劣,每天工作人员都有大量的工作任务,专业性人员数量及自身水平有限,一旦弱电控制系统出现大规模管理及维护问题时,工作人员由于各种因素的限制,无法及时开展管理及维护工作,解决弱电控制系统存在的问题,影响弱电控制系统在行业中的正常运行,限制弱电控制系统发展[2]。

四、加强弱电控制系统管理及维护

(一)增加日常对于弱电控制系统运行管理及维护

增加日常对于弱电控制系統运行管理及维护是降低系统出现问题的有效途径。管理及维护人员应该提前了解弱电控制系统设计内容及各环节要求,提前为弱电控制系统管理及维护工作做好准备,了解弱电控制系统及强电控制系统运行间的问题,制定针对性问题解决方案,让弱电控制系统在干净的环境中运行。完善弱电控制系统的日常检查与评价体制,增加对于弱电控制系统监管强度,分析出弱电控制系统日常运行规律,制定方面的问题防范体系[3]。

(二)建立系统性弱电管理及维护制度体系

弱电控制系统应该一天24小时都在监控下运行,工作人员明确工作责任,了解工作岗位管理及维护制度,建立系统性弱电管理及维护制度体系。分析弱电控制系统出现问题原因,建立弱电控制系统问题防范体制,对于弱电控制系统出现的问题提前做好问题解决方案,工作人员及时处理系统问题,保证弱电控制系统的正常稳定运行。

(三)增加对于弱电控制系统安全排查强度

根据弱电安全控制系统内容制定弱电控制系统安全排查工作,让弱电控制系统可以在规范性的管理及维护下正常稳定运行。如果弱电控制系统排查过程中涉及到与安全有关的问题时,工作人员应该及时了解情况,对于安全隐患及时排查,保证弱电控制系统在零安全隐患的情况下运行[4]。

五、结论

伴随弱点控制系统在各行业广泛使用过程中,为行业提供了便捷的工作途径,但是也为行业稳定运行带来了一定安全隐患。加强对于弱电控制系统管理及维护强度,是保证系统在各行业稳定运行的主要途径,针对系统出现问题的原因设计解决方案,让弱电控制系统在各行业内的使用更加广泛,工作人员在日常管理及维护工作中对于弱电控制系统更加重视,促进我国电力行业的建设。(作者单位:吉林电视台)

参考文献:

[1] 王军辉.试论如何加强弱电控制系统管理及维护[J].科技创新与应用,2015,12:152.

[2] 李鹏飞.加强弱电控制系统管理及维护的途径分析[J].科技风,2015,12:276.

[3] 张雪枫.试论如何加强弱电控制系统管理及维护[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,06:25.

[4] 任思颖,张延军.试论如何加强弱电控制系统管理及维护[J].电子技术与软件工程,2015,16:250.

作者:张有瑞

弱电控制系统管理论文 篇3:

微电网的能量协调控制策略研究

【摘要】近年来,由分布式电源组成的微电网以其高可靠性、可持续性,成为众多学者研究的热点。微电网是一个小型的配电网系统,为分布式电源的接入提供了一种可行方法。微电网有并网和孤岛两种运行状态,并网时可以从大电网获取电能或向大电网提供电能,当大电网出现故障时,微电网能与大电网断开单独运行,微电源和存储设备必须合作才能维持微电网孤岛运行时的能量平衡,因而微电网的协调控制策略一直是一个研究的热点。文中列举并讨论了现有的微电网协调控制策略,对这些不同的控制策略进行比较分析,提出根据微电网不同运行模式和影响因素采取的相应的控制策略。

【关键词】微电网;控制策略;分布式电源;并网;孤岛

1.引言

随着人们对电力需求的日益增长,大电网在过去的几十年中得到了飞速的发展,它所体现出来的优势,已然成为主要的电力供应渠道。但是,由于电网规模的不断扩大,传统的大规模电力系统的弊端逐渐显现出来。在发展集中式电网的同时,在负荷的周围配置一些分布式电源,如果大电网出现故障突然断电,周围的分布式电源能够及时的给就进的负荷提供电力支援。但是,分布式电源的接入是一个难点。分布式电源并入大电网时,会带入大量的电子元器件,从而产生了大量的谐波,其发电的方式和转换器的工作模式会影响谐波的幅度和阶次。其次,分布式电源相对于大电网来说是一个不可控源。

为了协调大电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式电源的潜能,美同电气可靠性技术解决方案联合会(CRETS)研究了分布式电源对低压电网的冲击,增强电力系统的可靠性,提出了微电网(MG,Micro-grid)的概念:微电网是一种由负荷和微型电源共同组成的系统,它可同时提供电能和热量;微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必需的控制;微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全等的要求。

微电网的运行模式十分灵活,它既可以与大电网相连,作为大电网的一个分支,当微电网无法满足负荷需求时,主网对其提供电量补充,当电量富余时,可以对主网提供电量支持;同时当主网出现故障或有特定需要时,微电网又可以与主网断开连接,单独运行,即为孤岛运行模式。但与常规的发电机组不同,由于微电网中分布式电源的种类和特征不同,需要一些特殊的协调控制方式才可能使其满足负荷对系统电压和频率的要求。同时,跟踪微电网中负荷的变化,也需要针对微电网中的分布式电源采取不同的协调控制策略。

本文先详细介绍了微电网的结构组成,然后对现有的微电网协调控制策略做了一个详细的研究,并将不同的控制策略方法进行对比分析,得出了在不同情况下应该采用的控制策略的结论,有一定的参考价值和实际意义。

2.微電网的具体结构

2.1 微电网的基本结构

图1所示为微电网的结构图,微电网通过隔离变压器与大电网连接。微电网中,大部分微电源都使用电力电子变换器和负载相连接。微电网内部有三条馈线,其中馈线A和B上连接有敏感负荷和一般负荷,根据用电负荷的不同需求情况,微电源安装在馈线上的不同位置,而没有集中安装在公共馈线处。馈线C上接入一般负荷,没有专门配置微电源,而直接由电网供电。每个微电源出口处都配有断路器,同时具备功率和电压控制器,能够调整各自功率输出以调节馈线潮流。当检测到大电网出现电能质量问题或供电中断时,隔离开关S1动作,微电网转入孤岛运行模式,以保证微电网内的重要敏感负荷能够不间断供电,同时各微电源在能量管理系统的的控制下,调整功率输出,保证微电网正常运行。对于馈线A、B、C上的一般负荷,系统则会根据微电网功率平衡的需求,将其切除。

图1 微电网典型结构

微电网中包含了光伏,小型燃气轮机和蓄电池等微电源形式的电源。在微电网中有各种不同类型的负荷,需要用不同的策略进行供电,如某些当地的负荷可以直接进行供电。微电网可以通过主隔离器与主电网实行并网运行,并改善主网的电能质量。

2.2 微电源的分类

微电源是微电网的重要组成部分。主要为可再生能源,如风能、太阳能、生物质能等,发电系统类型主要有风力发电机(Wind Generator)、太阳能电池(PV Panel)、微型燃气轮机(Micro-Turbine)、燃料电池(Fuel Cell)等,系统容量约为20kW~10MW。

风力发电是将风能转化为机械能,再将机械能转化为电能。它是一种没有公害的能源,并且取之不尽,用之不竭,可以根据情况因地制宜地利用风力发电。

太阳能发电分为光热发电和光伏发电两种,目前光伏发电的发展速度较快。它是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。但输出的功率由光能决定,因此是断续的,不能与负荷完全匹配,因此常常需要蓄电池或其他辅助系统。一般光伏电池发电模块拥有最大功率点跟踪(MPPT)功能、电池板监测和保护功能、逆变并网等功能,以保证光伏电池能够可靠、安全地运行。

微型燃气轮机是一类新发展起来的小型热力发动机,其单机功率范围25~300Kw,具有体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单可以统一调度。具有电力电子转换和控制接口的微型燃气轮机可跟随电网的电压和频率变化,主要起负荷跟踪和削峰填谷的作用。它在完成基本的有功功率控制的同时,还可以调节系统输出的无功功率,实现电压调节和功率因数的调整。因此是目前最成熟、最具有商业竞争力的分布式电源之一。

3.微电网的能量协调控制策略

微电网的能量协调控制策略与传统电力系统有很大的不同,主要原因如下:分布式电源(DG)具有静态和动态特性,尤其是电磁耦合单元,不同于传统大型水轮机;相当一部分微电网内部电源为不完全可控电源,如风力发电机;短期和长期储能单元在微电网控制中起重要作用;在经济上要求微电网在正常运行时,能够连接或切除分布式电源;微电网要能够提供较好的电能质量和对一些负荷提供特殊的服务。

微电网相对于主网来说可以视作一个整体模块,对内可以提供满足微电网内部负荷需求的电能,而实现这些功能,必须具有良好的微电网协调控制策略,做到能够基于本地信息对电网中的事件做出快速独立的响应。具体来讲,微电网控制应当保证:任意一个微电源的接入不对系统运行造成影响;自主选择运行点;平滑地与大电网并列、分离;对有功、无功进行独立控制;具有校正电压跌落和系统不平衡的能力。

目前,微型电网常用的控制策略主要分为三种,主从型(master-slave operation),对等型(peer-to-peer control)和多代理型(Multi-Agent)。

3.1 主从控制法

主从控制按照是否以某一分布式电源作为主单元可分为以分布式电源作为主控制单元的主从控制和以上层中心控制器作为主控制单元的主从控制两大类。

(a)以分布式电源作为主控制单元

以一个分布式电源作为主单元,来检测电网中的各种电量,根据电网的运行情况来采取相应的调节手段,通过通信线路来控制其他“从属”电源的输出来达到整个微电网的功率平衡,使电压频率稳定在额定值。当微电网在并网模式运行时,大电网可以稳定系统的频率,微电网自身不需要进行频率调节;而孤岛模式运行时,主从控制系统中的主控制单元需要维持系统频率和电压的稳定。所以,在并网运行时微电网中所有分布式电源采用P-Q控制,即微电网不参与系统频率调节,只输出指定的有功和无功功率;在孤岛运行时主单元采用V-f控制维持系统的电压和频率恒定。

(b)以中心控制器作为主控制单元

随着微电网概念的发展和多微电网概念的出现,以中心控制器作为主控制单元又可以分为对一个微电网使用分层控制和对多个微电网的管理使用分层控制。这种主从控制的原理是上层管理系统管理底层多个分布式电源和各类负荷的一种控制方法,所以底层分布式电源与上层管理系统之间亦需要通信联系。但是这种通信联系是弱联系,即使短时间通信失败,微电网仍能正常运行。

3.2 对等控制法

所谓对等控制(peer-to-peer operation)顾名思义,每个分布式电源有相等的地位,没有一个单元像主控制单元或中心储能单元那样对微电网有着特别重要的作用。所有的微电源以预先设定的控制模式参与有功和无功的调节,从而维持系统电压频率的稳定。对等控制策略基于外特性下降法,分别将频率和有功功率、电压和无功功率关联起来,通过一定的控制算法,模拟传统电网中的有功-频率特性曲线和无功-电压曲线,实现电压、频率的自动调节而无须借助于通信。

两种基于下垂特性的典型控制方法在对等控制策略的分布式电源控制中被广泛应用。一种是f-P和V-Q下垂控制方法,它利用測量系统的频率和分布式电源输出电压幅值产生分布式电源的参考有功和无功功率,如图2所示。另一种方法是利用测量分布式电源输出的有功和无功功率产生其输出的电压频率和幅值,称作P-f和Q-V下垂控制法,如图3所示。

图2 f-P和V-Q下垂控制

图3 P-f和Q-V下垂控制

图4 多代理系统结构图

3.3 基于多代理技术的控制法

该方法将传统电力系统中的多代理技术应用于微电网的控制系统,提供了一个能够嵌入各种控制性能但又无需管理者经常出现的系统。该方法主要的思路为:微电网中各底层元件(包括发电机、负荷等)都作为独立的Agent运行;同时设定微电网Agent对这些底层Agent进行管理,例如接受元件Agent信息、根据微电网运行状况及调整策略为其提供相应的控制策略等;微电网Agent与上级电网Agent之间通过通信协调解决各Agent之间的任务划分和共享资源的分配;上级电网Agent负责电力市场以及各Agent间的协调调度,并综合微电网Agent信息做出重大决策;不同的Agent还保持一定量的数据通信以更好地保证各自决策的合理性。这种结构与通信方式适应了微电网分布、复杂、灵活的特性。其结构图如图4所示。

目前多代理技术在微电网中的应用多集中于协调市场交易和对能量进行管理方面,还未深入到对微电网的频率、电压等进行控制的层面。

4.微电网运行目标和不同控制策略的比较分析

4.1 不同模式下的运行目标

在正常情况下,微电网并网运行,由大电网提供刚性的电压和频率支撑,内部微电源工作在电压源或电流源状态,在能量管理系统控制下,调整各自的功率输出。微电网和大电网共同承担内部负荷。并网运行发生故障时,由于微电源的分布式特性,可由微电源能量管理系统迅速定位故障点位置。当故障点在微电网内部时,由微电网能量管理控制器通过综合各微电源的信息给出相应调整;当故障点在微电网外部时,通过主网调度中心与各高级调度中心相互通信以确定故障严重程度。如超出自身调节能力,相应微电网可选择与主网断开,进入孤岛运行,这样可同时保证主网与微电网的安全稳定运行。

微电网孤岛运行的基本要求是微电源必须建立一个稳定的电压和频率,并且使之处于允许范同内。负荷和微电源常用来维持功率平衡以此确保微电网的电压和相角的恒定。因此控制策略必须确保敏感负荷的正常供电。

4.2 各个控制策略的比较

下垂控制方法是基于“即插即用”与“对等”的控制思想,采用与传统发电机相类似的下垂特性曲线进行控制,将系统的不平衡功率动态分配给各机组承担,具有简单、可靠、易于实现的特点。但该方法没有考虑系统电压与频率的恢复问题,也就是类似传统发电机中的二次调整问题,因此,在微电网遭受严重扰动时,系统的频率质量可能无法保证。此外,该方法仅针对基于电力电子技术接口的微电源间的控制。如果只要求在发电机或负荷改变时,对功率的不平衡提供快速响应的功能,就需要有存储容量足够的存储单元;如果存储单元仅仅用于功率快速产生和吸收,不需要长时间输出功率,在采用主从站控制方法和多代理的协调方案中也可以使用容量较小的存储单元。

如果逆變器有孤岛检测的能力,所有的协调方法中,除了基于多代理的方法,其他方法都不要求微电源、存储单元和控制器之间进行通信。具有孤岛检测能力的存储单元和微电源能自动从P-Q控制切换到下垂控制,反之亦然。然而,如果微电源依靠断路器开关等信息来决定微电网的状态,就必须在控制器和微电源间安装快速通信装置。

微电网元件的关系也影响协调方法的选择。如果微电源属于几个不同用户所有,每个用户都希望利益最大化。如果并网时微电网向主电网输出功率,孤岛时由于需求的减少,将迫使微电源减少发电量,它们将竞争发电。基于多代理的P-Q控制最适合于这种情况。用户和微电源的所有者要事先通过协议来安排需进行交换的总功率。

如果微电网是属于单个用户,所有的协调方法都可以采用,即微电源不用去竞争发电。微电网控制器的目标是整个利益最优化,而不是单个元件利益最大化。对于复杂多微电网系统,分布式控制策略和多代理控制策略结合是最佳的选择。

然而,在众多的微电网能量控制策略中,基于多代理技术的微电网控制策略是最具发展前景的技术之一。这种方法主要是将计算机科学中广为使用的Multi-Agent技术应用在微电网的控制系统之中。这其中各个Agent都具有很强的自治性和可靠性,可以独自进行决策、运行管理等行为,这极大地满足了微电网对于权限下发到底层的要求,可以在诸多电子元件中合理使用。

在实际微电网中,可能有多种类型的分布式电源接入,既有像光伏风机这样随机性较强的分布式电源,又有燃气轮机、燃料电池这样比较稳定和容易控制的分布式电源或储能装置,不同类型的分布式电源控制特性可能差异较大。对于同一种类型的分布式电源,在微电网中作用不同时,也可采用不同的控制策略。单一的控制策略显然不能满足微电网运行的要求。因此结合微电网内分布式电源和负荷都具有分散性的特点,根据分布式电源的不用类型和作用采用不用的控制策略,可以采用综合控制方式。

5.结论

由于微电网中的微电源种类样式繁多,控制方式不同,同时微电网的运行模式也有并网和孤岛两种模式,因此微电网中的协调控制问题一直是学者们研究的热点。本文针现有的微电网能量协调控制策略做了总结讨论,比较了不同控制策略的应用条件和优劣势,分析了不同情况下应采取的相应的微电网控制策略,具有一定的参考价值和实际意义。

参考文献

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作者:施芝元 晏睿婷 赵毅峰

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