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??微电网将分布式能源、储能装置、保护装置、负载等结合起来，形成一个小电网。作为一个独立的整体，它可以与大电相结合网联网运行，也可根据需要主动断开电网故障或大电网孤岛运行。国内外研究的微电网主要分为三种： ??(1)直流微电网， ??(2)微电网的交流 ??(3)交直流混合微电网。

??随着直流微电网规模和容量的不断扩大，对其供电可靠性、灵活性和可扩展性提出了更高的要求，因此出现了多母线直流微电网结构。储能设备、分布式电源和交流直流本地负荷可根据各自的需要通过不同的变换器连接到相应的直流母线，换器连接到交流电网，形成多端直流微电网系统。该结构不仅能为不同电压等级的负载供电，还能实现故障隔离。当交流系统出现故障时，直流微电网的其余部分仍能带负荷运行，大大提高了可靠性。

??一定区域内不同供电主体的多个直流微电网可以进一步扩大直流微电网群的形成。每两个相邻的直流微电网节点相互备用。当内部功率过剩时，可以向相邻节点注入功率；潜在的内部功率空缺可以吸收相邻节点提供的功率。直流母线的电压差可通过能量管理调度和控制来实现。

??(1)直流微电网拓扑结构 ??(2)建立微源和负载模型 ??(3)电能质量和稳定性分析 ??(4)故障及临态过程分析 ??(5)节能经济效益 ??（6）直流微电网优化设计、运行控制、保护技术 ??(7)直流微电网的协调控制， ??(8)并联变换器均流技术等

??直流微电网有两种运行模式：并网运行和孤岛运行，其控制包括底层变换器设备级控制上层能源管理系统级控制两个层次。

??设备级控制 ：设备级控制是指基于控制信息完成直流微电网物理层变换器的基本控制目标。设备级控制策略主要包括： ??(1)直流母线电压控制 ??(2)交直流互联网功率控制 ??(3)交直流负载电压控制 ??(4)最大功率跟踪 ??(5)电压-功率下垂控制 ??(6)恒功率/电流充放电控制等。

??系统级控制 ：直流微电网系统级控制的主要目的是为上层电网提供界面，实现网络微源和负载的集中管理，提高直流微电网的运行效率和可靠性，实现目标的最佳运行。能源管理和最佳运行是系统级控制的主要控制目标，成本优化控制、直流母线电压二次调节、多运行模式平稳切换等功能模块是实现控制目标的重要组成部分。从直流微电网最佳运行控制的角度来看，如何实现各发电单元输出功率的合理分配是直流微电网系统级运行控制的关键目标之一：如何设置直流微电网级电网的互联传输功率；如何管理分布式电源、储能和负载，确保直流微电网中的主控制单元（如储能装置）能够控制母线电压的稳定性；如何协调发电单元的功率和能量分配。

??设备级控制和系统级控制构成了直流微电网的基本运行控制系统。根据控制目标，现有的直流微电网控制策略主要分为以下几种： ??(1)集中控制互联通信策略 ??(2)数据中心（data center）控制策略 ??(3)多代理控制策略 ??(4)分级控制策略 ??(5)无互联通信直流母线电压控制策略等。

??集中控制策略通过中央控制器和通信网络连接直流微电网中的微源和负载，根据不同的优化目标和约束条件，实时调度系统中的微源，控制变换器的工作状态，平衡直流微电网的功率趋势，或基于相邻单元之间的通信，各发电单元的输出通过网络层的优化算法进行控制。集中控制策略分为两层，包括能量管理子系统根据用户需要提供人机界面设置、运行控制系统分布式电源输出功率预测、接收智能电网信息提供微电网调度接口、运行层完成底部变换器运行控制等功能。该控制策略适用于结构复杂、容量大的直流微电网。不同结构的直流微电网有不同的算法，严重依赖高速通信设备，延迟和故障会降低系统的可靠性。

??通常在中小容量直流微电网中添加数据中心（Data Center）协调各微源之间的输出，该控制策略首先划分负载优先级，使用传统发电装置（如柴油发电机、储能装置）确保高优先级负载的可靠运行，弥补负载供电质量下降的不确定性和不稳定性。数据中心根据分布式电源的输出功率、储能装置的剩余容量和并网状态，控制不同开关状态的优先级，为敏感负载提供高可靠性的电能，实现直流微电网的经济运行。该策略的优点是提高敏感负载的供电可靠性，易于实现功率的最佳控制。但该策略依赖于微处理器和通信协议。一旦微处理器和通信协议出现故障，整个直流微电网将瘫痪。

a id="53__63">5.3 多代理控制策略

  集中控制策略采用“自上而下”的思路，设计者必须将所有的控制流程写进程序，一旦某个事件被遗漏，它将不按预期响应，更严重的是如果微电网增加或移除一个设备，整个程序就必须重新设计。为解决该问题，有学者提出一种基于Multi-Agent “自下而上”的能量管理策略，如图所示。直流微电网中所有微源均有一个代理（Agent），控制本地微源的运行。每个代理之间、代理与数据管理中心之间都可以通过通信网络交流彼此信息，数据管理中心可以获得来自代理的“上报”信息，同时可以传递控制信息给代理。这种基于Multi-Agent的微电网控制结构可以通过每一个代理实现对应微源的自主控制，但是它同样依赖高速的数据处理及通信线路。

  分级控制作为提高微电网可靠性的控制策略被提出，该策略从系统级的角度出发，在不同的时间尺度将整个微电网分为 3层，变换器主控层、母线电压第二级控制层和功率调度第三级控制层，完成设备层的电气控制、电能质量调节及直流微电网的经济运行。控制框图如图 1-5。第三层控制为上层电网提供功率调度接口，接收上级直流电网的功率指令，该功率指令值与本地输出功率经过 PI 控制器产生电压指令U*dc ，实现功率调度；第二层控制为电能质量调节层，当直流微电网需要并入上级直流电网时，需提升下垂控制所引起的母线电压跌落，通过采集上级电网的母线电压 UdcH与本地电压 Udc经过 PI 控制器，跟踪上级电网电压；第一层控制为主控层，采用电压-电流下垂控制策略，根据下垂系数 Rd1和 Rd2实现本地负荷之间的均流。该控制策略中，下垂控制中所有的微源工作在同一个电压等级下，不能实现再生能源优先供电的经济模式。

  为了实现再生能源的优先利用，并兼顾直流微电网的响应速度和可靠性，有学者提出了直流母线电压信号（DC Bus Signaling, DBS）控制策略，如图所示，直流微电网中既包含可再生能源又包含非可再生能源，可再生能源输出功率曲线为PS1，非可再生能源输出功率曲线为PS2。当负载功率为PL1时，直流微电网工作在A点，由可再生能源为负载提供功率；当负载功率为PL2时，直流微电网工作在B点，由非可再生能源为负载提供功率。该控制策略不依赖于任何通信信息，仅以母线电压Udc作为调度信号，通过设定各微源接口变换器的阈值电压（图中的Udc1和Udc2）实现微电网的优化控制，在直流微电网中得到了广泛应用。

  （1）直流微电网协调控制及其稳定性研究-支娜；   （2）基于优化下垂的直流微电网多源协调控制策略-郭佳。