- 文献综述（或调研报告）：
0引言
随着国民经济的发展，电力需求迅速增长，电力部门大多把投资集中在火电，水电以及核电等大型集中电源和超高压远距离输电网的建设上。但是，随着电网规模的不断扩大，超大规模电力系统的弊端也日益体现：成本高，运行难度大，难以适应用户越来越高的安全和可靠性要求以及多样化的供电需求。尤其在近年来世界范围内接连发生了几次大面积停电事故后，电网的脆弱性充分地暴露了出来。人们不禁要问，未来的电力系统应该采取什么样的发展模式？一味地扩大电网规模显然不能满足要求。人们开始另辟蹊径，分布式发电被提上日程。分布式发电具有污染少，可靠性高，能源利用效率高，安装地点灵活等多方面优点，有效解决了大型集中电网的很多潜在性问题。作为一个新的技术领域，微电网在各国呈现不同的特色。 正文：美国CERTS最早提出了微电网的概念，并且是众多微电网概念中最权威的一个。美国CERTS提出的微电网主要由基于电力电子技术且容量小于500kw的小型微电源与负荷构成，并引入了基于电力电子技术的控制方法。电力电子技术是美国CERTS微电网实现智能，灵活控制的重要支撑，美国CERTS微电网正是基于此形成了“即插即用”与“对等”的控制思想和设计理念。。 日本立足于国内能源日益紧缺，负荷日益增长的现实背景，也展开了微电网的研究，但其发展目标主要定位于能源供给多样化，减少污染，满足用户的个性化电力需求。对于微电网的定义，日本三菱公司将微电网从规模上分为三类：大规模（发电容量1000MW，燃料为石油或煤 应用于工业区，市场规模10~20）；中规模（发电容量100MW，燃料为石油或煤 应用于工业园，市场规模100）；小规模（发电容量10MW，燃料为可再生能源，应用于小型区域电网，住宅楼，市场规模3000）可见，在日本，以传统电源供电的的独立系统也被归类于微电网的范畴，大大扩展了美国CERTS对于微电网的定义范围。基于该框架，目前日本已在其国内建立了多个微电网工程。 欧洲的微电网研究是从电力市场需求，电能安全供给及环保等角度出发，欧洲于2005年提出“聪明电网计划”，指出欧洲未来电网需要具备灵活性，可接入性，可靠性，经济性。基于以上特点，欧洲提出充分利用分布式电源，智能技术，先进电力电子技术等集中供电与分布式发电紧密配合，并积极鼓励社会各界广泛参与电力市场，共同推进电网发展。 下面，对微电网的结构和运行控制作简要说明：
1.微电网网中电源数学模型及优化配置
微电网具有网架结构灵活，电源类型多样，控制方式复杂，运行模态多的特点,使得微电网中微电源的数学模型和多种微电源的优化配置具有十分重要的研究意义。首先,微电网中微电源大致可以分为逆变器型微电源和旋转电机型微电源两类, 其中既可能包含柴油发电机、微型燃气轮机等易于 控制的电源,也可能包含如风力发电机，光伏电池等具有间歇性和不易控制的电源,通常还需要配置各种类型的储能装置。这些电源的投切以及相互影响增加了微电网研究的复杂性。如何精确地建 立各种分布式电源的数学模型,研究其对微电网动、静态稳定性的影响具有十分重要的意义。其次, 微电网的组网形式多样、网架结构灵活。交直流混合、单相–三相混合，高低压混合等多种网架结构的微电网在国内已有多处试验示范。研究复杂网架 结构下,各种分布式电源的容量的优化配置对于微电网的经济运行具有重要的经济价值。
目前,国内外对微电源底层电路模型的建模方式多样,各有优势,但因微电源种类繁多,又有各自适应性,因此还未建立普遍适用的微电源模型,变流 器接口也未形成统一的标准。针对微电源和微电网 的建模技术和理论体系还有待进一步的研究和完善。
2.电力电子技术在微电网中的应用
以电流源换流器和电压源逆变器为代表的微 电源并网电力电子装置的出现,大大提高系统电压，频率和功率调节的灵活性,并且使微电网可以灵活地选择网内运行频率和运行电压以适应不同 的应用场合。下面将主要从并网逆变器的上层调度控制和本地的电流跟踪控制出发探讨微电源并网接口控制策略的研究进展。
在并网逆变器的上层调度控制方面,微电网控 制策略和控制模式主要依靠恒功率控制(PQ 控制) 策略，下垂控制(Droop 控制)策略和恒压/恒频控制 (U/f 控制)策略及其组合或改进策略来实现。电力电子接口单元感知所在连接点的电压，电流信息,接受中央控制器的设定指令,按照设定向电网 输送功率并保持公共连接点电压稳定是微电网逆变系统控制的基本要求,电力电子接口的有效控制是提高微电网运行灵活性的重要手段。目前微电网控制的核心问题之一是降低微电网运行模式切换冲击和实现平滑过渡,解决这个问题的关键是降低因网架不对称带来的模式切换前后功率不匹配问题和严格控制交换功率的规模(如 Droop 控制由孤岛转联网的适应性问题)。具备功率自动分配和电压稳定能力的鲁棒的，灵活的电力电子接口技术仍然 是目前微电网应用的瓶颈技术和急需技术。
3.微电网多元协调控制
微电网虽然也是分散供电形式,但它绝不是电力系统发展初期孤立系统的简单回归。微电网采用 了大量先进的现代电力技术,如快速的电力电子开关与先进的变流技术、高效的新型电源及多样化的储能装置等。此外,并网型微电网与配电网是有机整体,可以灵活连接、断开,其智能性与灵活性都较高。微电网可以让配电网有更多的自由度来应对。不同的运行工况,能量管理策略可以高效的管理微 电网与配网间的能量交换,实现分布式能源的最大 利用。因此,研究配电网高渗透率下微电网的群控 技术和能量管理技术以实现“多源协调控制”应归 属于为我国未来几年能源战略中的重点之一。这里的多源协调控制既包含配电网中多微电网的协调控制，微电网中多微电源的协调控制,也包括多个 供电单元、装备或接口的控制。在网络拓扑上看,多源协调控制与能量管理涵 盖设备层的本地控制器与主控层的中央控制器两大部分。
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