孤岛微网在故障恢复期间的负荷支撑方案研究

微网技术有可能为克服电网的脆弱性提供一种有前途的解决方案。当大电力系统解列甚至最终大面积停电时，微网的主动孤岛运行方式有望保证重要负荷不断电。因此，结合工程实际，开展基于微网的负荷支撑技术研究，以应对大规模停电等各类突发事故，将成为电力研究领域的研究重点；而我国构建坚强智能电网，特别是以分布式发电为基础的微网的大力建设，为我国电网遭受大规模停电下的负荷支撑研究提供了良好的应用前景和广阔的平台。 本文首先介绍了目前微网负荷支撑技术控制理论，包括微网预防控制理论、紧急控制理论和微网重构理论。文中特别对于微网重构理论做了详细的阐述，指出微网重构问题可以看成非线性多优化的目标函数的求解问题，通过微网重构可以有效地解决大停电情况下的负荷支撑，控制微网中的可控单元使微网主动解列分解成若干小孤岛，并且比较了大电网紧急控制与微网重构的异同。但是同时文中指出目前的控制理论在极端自然灾变下，没有直接针对孤岛运行模式下的控制。 接下来文章对于微网重构策略提出了一种新型的基于MAS技术的控制策略。通过对微网重构MAS框架和规则的建立，利用MAS之间的通信合作，实现紧急情况下的微电网重构。所采用的MAS技术无需大量的迭代计算，因此节省了计算时间有助于故障期间的负荷支撑，具有很高的工程实用性。并对单一故障和连锁故障两种情况下的算例验证了重构策略的有效性。 文章最后对紧急状况下孤岛微网的运行协同控制策略进行了研究，并将此控制策略应用于孤岛微网中闲置不可调度风机的再利用，充分发挥不可调度风机在故障重构时对关键负荷的支撑作用，保证了关键负荷的长时间持续供电，最大程度为停电减小了社会经济损失。仿真算例验证了所提方法的有效性。