微電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行控制的研究

姜穎穎

（安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，安徽 淮南 232000）

一般來說，微電網(wǎng)是由一系列分布式電源組成的小型低壓自治型電網(wǎng)，微電網(wǎng)中的分布式電源主要包括包含了蓄電池和小型燃?xì)廨啓C(jī)等形式的微電源等。提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性是當(dāng)前的首要任務(wù)之一，因此微電網(wǎng)的優(yōu)化控制策略的研究顯得尤為重要。

就目前的研究現(xiàn)狀而言，微電網(wǎng)有集中控制、主從控制、下垂控制三種基本的控制方法。在保證滿足系統(tǒng)基本運(yùn)行的前提下，微電網(wǎng)的優(yōu)化控制在微電網(wǎng)基本運(yùn)行控制的基礎(chǔ)上開始關(guān)注優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行性能的提升。本文研究的是側(cè)重于微電網(wǎng)的優(yōu)化控制的整體性的系統(tǒng)層面的優(yōu)化控制。

1 微電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行控制

1.1 集中優(yōu)化控制

在集中優(yōu)化控制方式中，考慮到微電網(wǎng)內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與成本，電能質(zhì)量與用戶需求等情況，其需要迅速做出決策，同時(shí)，保證了微電網(wǎng)基本運(yùn)行穩(wěn)定的條件下，通過預(yù)先的目標(biāo)建立并優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件，進(jìn)而為微電網(wǎng)以及內(nèi)部的分布式電源提供電壓控制參考值。雖然如此，該種優(yōu)化運(yùn)行控制卻存在著通信線路復(fù)雜，維護(hù)較為困難、中心控制器或鏈路的故障會(huì)導(dǎo)致策略無法實(shí)施、可靠性較差和系統(tǒng)擴(kuò)展性、靈活性較差等弊端。尤其對(duì)于比較復(fù)雜的微電網(wǎng)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的集中式控制無法適應(yīng)系統(tǒng)的分布式特性、海量的控制數(shù)據(jù)以及多變的控制方式等復(fù)雜情形，從而無法滿足用戶的需求。因此有必要提出更符合實(shí)際需求的控制策略。分層優(yōu)化等非集中式優(yōu)化控制策略應(yīng)運(yùn)而生。

1.2 分層優(yōu)化控制

微電網(wǎng)分層優(yōu)化控制方式主要依賴于多智能主體系統(tǒng)理論。所謂多智能主體系統(tǒng)，其主要原理是借助把一個(gè)大任務(wù)分成若干個(gè)小任務(wù)交給不同智能主體，從而將控制權(quán)限分散而最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體目標(biāo)，它具有很好的自主性和啟發(fā)性。分層優(yōu)化控制方式下的微電網(wǎng)通常被設(shè)計(jì)成基于多智能主體系統(tǒng)的分層控制結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)增加了控制的靈活性和擴(kuò)展性，而且各智能主體可以獲得更大的權(quán)限。在該類型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，智能主體被分為以配電網(wǎng)智能主體組成的上層，微電網(wǎng)中心控制智能主體組成的中層，發(fā)電控制智能主體組成的底層這三層。在一定程度上，微電網(wǎng)的分層控制策略解決了集中優(yōu)化控制中的局部和全局約束之間的矛盾，但是在全局信息的獲取方面仍然存在不足，各個(gè)智能主體受限于局部目標(biāo)，難以保證不同智能主體間和單個(gè)智能主體與整個(gè)系統(tǒng)的行為目標(biāo)達(dá)成一致。

1.3 分布式優(yōu)化控制

分布式優(yōu)化控制主要依托于多智能主體系統(tǒng)控制理論。目前，分布式優(yōu)化控制對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行控制的研究?jī)H僅停留在理論上。該優(yōu)化理論認(rèn)為智能主體之間的通信能力對(duì)等，信息僅被局部智能主體獲得?；诖?，大規(guī)模復(fù)雜微電網(wǎng)優(yōu)化控制的所面臨的難題很好地被解決。

2 結(jié)語

由于微電網(wǎng)自身優(yōu)良的特性和與大電網(wǎng)良好的互融關(guān)系，成為分布式發(fā)電的一種有效的管理形式。文章主要介紹了目前微電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行控制的三種策略。由對(duì)集中式、分層和分布式三種優(yōu)化控制方式的分析，未來微電網(wǎng)的控制方式必將以基于多智能主體系統(tǒng)理論應(yīng)用為主。但是，若要使多智能主體技術(shù)在微電網(wǎng)的控制中發(fā)揮更大的作用，還需要進(jìn)行大量的研究工作。