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双时间尺度下风电主导的微电网频率控制方法
双时间尺度下风电主导的微电网频率控制方法
摘要：随着可再生能源的快速发展，微电网作为一种新型的能源分布模式，受到了广泛的关注和应用。然而，在微电网中，由于风电等可再生能源的间歇性和不稳定性，频率控制成为一个重要的问题。本文基于双时间尺度的思想，提出了一种风电主导的微电网频率控制方法。通过在快时间尺度和慢时间尺度上采取不同的控制策略，实现了微电网中风电的有效调节和频率的稳定控制。仿真结果表明，该方法具有良好的控制效果和稳定性。
关键词：微电网，频率控制，双时间尺度，风电
1.引言
随着全球能源危机的日益加剧和对环境保护的要求，可再生能源作为一种清洁、可持续的能源替代品，逐渐被广泛应用于能源领域。微电网作为一种新型的能源分布模式，在能源供应安全、减少对传统能源的依赖等方面具有很大的潜力。然而，由于微电网中可再生能源发电的间歇性和不稳定性，频率控制成为一个重要的问题。
2.风电主导的微电网频率控制方法
2.1双时间尺度控制策略
针对微电网中风电的特点，本文提出了一种双时间尺度的控制策略。该策略分为快时间尺度控制和慢时间尺度控制两个层面。快时间尺度控制主要用于实时调节风电输出功率，以适应微电网中负载的变化。慢时间尺度控制则用于长期调节微电网中各种能源的分配和供应。
2.2快时间尺度控制
快时间尺度控制主要通过频率闭环控制实现。当微电网频率下降时，风电站会自动调节输出功率，以提高微电网的频率。具体而言，当频率低于设定阈值时，风电站将增加输出功率；当频率高于设定阈值时，风电站将减少输出功率。通过不断地调节风电输出功率，实现微电网频率的稳定控制。
2.3慢时间尺度控制
慢时间尺度控制主要通过能源管理系统实现。能源管理系统是微电网中的核心控制系统，负责对各种能源进行分配和供应。在本文中，能源管理系统通过统计微电网的负载需求和可再生能源的供给能力，调节各种能源的输出。具体而言，当负载需求高于可再生能源供给能力时，能源管理系统将调节燃油发电机的输出；当负载需求低于可再生能源供给能力时，能源管理系统将调节风电和太阳能发电的输出。
3.仿真结果与分析
为验证所提出的风电主导的微电网频率控制方法的有效性，本文在MATLAB/Simulink平台上进行了仿真实验。实验结果表明，当微电网负载发生变化时，快时间尺度控制能够快速地调节风电输出功率，以维持微电网的频率稳定；而慢时间尺度控制能够合理地调节各种能源的输出，以适应负载的变化。
4.结论
本文基于双时间尺度的思想，提出了一种风电主导的微电网频率控制方法。通过在快时间尺度和慢时间尺度上采取不同的控制策略，实现了微电网中风电的有效调节和频率的稳定控制。仿真结果表明，该方法具有良好的控制效果和稳定性。未来，还可以进一步研究优化微电网中各种能源之间的协调控制，以提高微电网的稳定性和可靠性。
参考文献：
1.Zhao,L.,Wu,L.,Zhou,M.,&Cai,X.(2017).Analysisandcontrolstrategyformicrogridfrequencyregulationcapabilitywithwindpower.IETRenewablePowerGeneration,11(10),1256-1263.
2.Liu,P.,Zhou,Z.,Xu,Z.,&Yuan,X.(2019).FrequencyRegulationforMicrogridConsideringWindPowerUncertainty.IEEETransactionsonPowerSystems,34(5),3482-3495.
3.Li,X.,Yu,Z.,&Tie,W.(2018).FrequencyRegulationMethodforIslandMicrogridDominatedbyWindPowerPlantBasedonVirtualSynchronousGenerator.Energies,11(4),875.