微電網優化運行控制的研究

姜穎穎

（安徽理工大學電氣與信息工程學院，安徽 淮南 232000）

一般來說，微電網是由一系列分布式電源組成的小型低壓自治型電網，微電網中的分布式電源主要包括包含了蓄電池和小型燃氣輪機等形式的微電源等。提高電網運行的經濟性和可靠性是當前的首要任務之一，因此微電網的優化控制策略的研究顯得尤為重要。

就目前的研究現狀而言，微電網有集中控制、主從控制、下垂控制三種基本的控制方法。在保證滿足系統基本運行的前提下，微電網的優化控制在微電網基本運行控制的基礎上開始關注優化系統運行性能的提升。本文研究的是側重于微電網的優化控制的整體性的系統層面的優化控制。

1 微電網的優化運行控制

1.1 集中優化控制

在集中優化控制方式中，考慮到微電網內電網運行的經濟性與成本，電能質量與用戶需求等情況，其需要迅速做出決策，同時，保證了微電網基本運行穩定的條件下，通過預先的目標建立并優化目標函數和約束條件，進而為微電網以及內部的分布式電源提供電壓控制參考值。雖然如此，該種優化運行控制卻存在著通信線路復雜，維護較為困難、中心控制器或鏈路的故障會導致策略無法實施、可靠性較差和系統擴展性、靈活性較差等弊端。尤其對于比較復雜的微電網系統，傳統的集中式控制無法適應系統的分布式特性、海量的控制數據以及多變的控制方式等復雜情形，從而無法滿足用戶的需求。因此有必要提出更符合實際需求的控制策略。分層優化等非集中式優化控制策略應運而生。

1.2 分層優化控制

微電網分層優化控制方式主要依賴于多智能主體系統理論。所謂多智能主體系統，其主要原理是借助把一個大任務分成若干個小任務交給不同智能主體，從而將控制權限分散而最終實現系統的總體目標，它具有很好的自主性和啟發性。分層優化控制方式下的微電網通常被設計成基于多智能主體系統的分層控制結構。這種結構增加了控制的靈活性和擴展性，而且各智能主體可以獲得更大的權限。在該類型系統結構中，智能主體被分為以配電網智能主體組成的上層，微電網中心控制智能主體組成的中層，發電控制智能主體組成的底層這三層。在一定程度上，微電網的分層控制策略解決了集中優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，各個智能主體受限于局部目標，難以保證不同智能主體間和單個智能主體與整個系統的行為目標達成一致。

1.3 分布式優化控制

分布式優化控制主要依托于多智能主體系統控制理論。目前，分布式優化控制對微電網進行控制的研究僅僅停留在理論上。該優化理論認為智能主體之間的通信能力對等，信息僅被局部智能主體獲得。基于此，大規模復雜微電網優化控制的所面臨的難題很好地被解決。

2 結語

由于微電網自身優良的特性和與大電網良好的互融關系，成為分布式發電的一種有效的管理形式。文章主要介紹了目前微電網優化運行控制的三種策略。由對集中式、分層和分布式三種優化控制方式的分析，未來微電網的控制方式必將以基于多智能主體系統理論應用為主。但是，若要使多智能主體技術在微電網的控制中發揮更大的作用，還需要進行大量的研究工作。