前言：微电网是指一个以多个独立的能源系统为运行单元的新型智能分布式能源系统，在一定条件下，微电网将以新能源为供电动力，并且能保持能源生产与消费之间的动态平衡。电力系统是现代城市不可缺少的基础设施，它为电力系统的正常运行提供了保证，促进行业可持续发展和进步。
1.交直流微电网的多模式协调控制策略
1.1直流输出模式
在直流输出模式下，直流电的运行将由交流电的稳定控制和直流电源的控制组成。交变直流发电系统不会产生过大波动，因此，交直流混合功率可通过调整输出电压和电流进行协调控制，在直流输出模式下，交直流混合设备输出电压、电流基本保持恒定，不会产生变化。微电网接入不同类型微电子设备且产生不同功率值的负荷时，应根据实际情况设定交流混合功率，使交直流混合方式可以实现恒定负荷功率的调节，保证交流混合功率与其负载变化适应，使不受电力负荷波动影响的直流输出得以保持。
1.2电池输出模式
电池输出模式由微电网的并网方式决定，电池的容量和额定容量是关键参数，根据并网模式的参数调整后即可得到不同的输出容量，为了保证安全稳定发电，电池输出模式需要对电池的容量进行实时跟踪，以保证系统运行安全稳定。
1.3协调控制策略
微电网系统中，各模式均可单独进行协调控制，但需要有多个微电网进行多模式协调控制，协调对象为微电网各类型电源、负荷以及电能质量。协调策略的总体目标是使微电网系统具有统一的运行、负荷特性，确保各模式之间运行稳定可靠，实现并网电能的优化调度，同时也能够保证不同模式之间的能量供应状况。基于微电网的微电网协调问题属于多层次的能量－功率－时序问题，其核心在于能量与电能之间不同时间、空间上的转换及动态特征下的能量、功率变化规律及预测过程的分析与控制能力，协调控制策略可分为单机调频、智能多终端三种基本控制方式。对于单机调频来说，在分布式电源功率接入时进行协调控制，对于双向调频来说，在并网模式与负荷状态之间进行协调控制，对于智能多终端来说，在多个节点设备之间进行协调控制。综合分析多模式协调控制器不同控制策略之间存在矛盾关系后，协调控制策略主要由如下三部分组成：首先是多模式协调控制器对整个微电网荷电状态进行监控，其次是基于单模块自适应控制技术对微电网荷电状态进行协调控制，最后则是微电网中所有节点设备所执行的一种控制方式。
1.4多模式沟通控制策略
根据交直流微电网运行特点，提出一种基于交直流荷电状态的多模式沟通控制策略，并对策略目标函数进行优化求解，实现微电网全功率出力需求的协同控制。微电网运行过程中，交直流配电网络的无功需求与电网中无功功率的需求具有较大的差异性。其中，无功负荷与电网中无功功率需求具有较强的相关性。因此需通过电网中无功负荷与交直流配电网络形成交互策略，实现微电网的无功需求控制。在微网互联过程中，微电网中的微电网设备的并网运行时间对微电网出力需求影响较大，并导致各设备之间能量分配不均，因此需要对各设备之间的关系及负荷特性进行优化配置。通过对用户进行荷电状态下的交直流配电网络功率联合调节能力求解获得交直流微电网中各设备间最优功率分配策略，在此基础上进一步优化沟通控制策略实现交直流微电网中最优输出功率协调控制。
2.仿真验证
2.1负载需求侧调节速率
荷电状态下的微电网中负载需求侧的调节速率可以列出相应的图表数据。由数据可知，随着负载需求侧对调控速率的需求，仿真结果与传统控制方法基本一致。但是负载需求侧控制速度在低负荷需求侧所需调节时间与传统协调控制方法相同，因此可以判断在此情况下优化策略是可行的，可以提高微电网中功率的调节速率，从而提高微电价的稳定性。
2.2智能控制器动态响应能力
为验证智能控制器的动态响应能力，以交流微电网为例，采用Kamatsu功率控制模型，对智能控制器的动态响应能力进行仿真。对不同状态下的电源输出响应进行仿真曲线分析。在0~30ms范围内，微电网负载在最大运行速率下功率可调节幅度可达40%，最高运行速率可达10%，此时微电网中负载基本处于平衡状态，且智能控制器能够根据运行情况对负载运行速度进行调整，可满足小功率快速平衡需求，降低小功率负荷发生电压跳变、短路故障等现象的发生概率。因此在动态响应能力方面本文采用Kamatsu模型，经过优化调整后整个系统能稳定运行到最佳效果[1]。
2.3功率负荷联合调节方式
为了更加准确模拟负载需求侧功率负荷的变化规律，并给出负载需求侧功率负荷调节的最优时机，分别采用恒流稳态(VLDK)、恒温稳态（BLDK）和恒压稳态（GOLD）三种形式对不同负载需求能力下的有功和无功功率进行调节。对于恒流稳态模式下，微电网是静态的，该状态下由智能控制器对电能质量进行判断，智能控制器根据其判断条件对负载电流大小及调节速率进行调节；恒温稳态模式下，微电网是动态的，智能控制器根据功率调节过程对电网中电量进行跟踪并给出相应的控制策略；恒压稳态状态下，微电网是开放的，智能控制器根据其对电网电压、频率、负荷变化、时间的判断决定是否需要对电网中负载进行联合调节[2]。
2.4仿真实验验证
在MATLAB环境下对不同状态下的交直流微电网进行仿真实验，并利用实验结果验证本文提出的多模式协调控制方法。根据相关数据可以看出，在同一时刻，在微电网中负载需求侧功率可调节幅度、直流电源能力等参数存在较大差异，且均在可控范围内，可以较好地满足协调控制的需求，在微网模型最大功率调节范围内，基于荷电状态下的多种调节方式可满足微网负载需求侧功率调节需求。同时，基于微网模型对不同状态下控制策略的仿真结果分析可知，从功率可调节幅度和各类型协调控制方法的仿真结果分析可知，在相同条件下三种不同的调节方式下微网功率可调节幅度、直流电源能力均无明显差异，可实现能量优化分配；同时从三相电压输出图中可知三种不同调节方式下其调节速率均低于传统方法所能达到的最优调节速率，且该不同调节方式下三相电压输出变化不大，与本文提出的控制策略中采用荷电状态下交直流微网控制过程基本一致。因此本文提出的多模式协调控制策略可以实现微网负载需求侧快速功率调节以及直流电源能力维持在最优值范围内，提高微网能量效率达到预期效果[3]。
结束语：为提高微电网系统的电压稳定性和电能质量，提出了一种基于荷电状态的交直流微电网多模式协调控制策略，从而提高微电网电压稳定性，由于节点间的相互联系和相互约束可以改变能源结构和电压质量，因此可对其进行优化调控并具有一定的实用性。
参考文献：
[1]林佩怡,米阳,时帅.考虑荷电状态的交直流微电网多模式协调控制策略[J].电力建设,2022,43(10):77-86.
[2]付硕.基于态势感知的交直流微电网优化控制策略研究[D].沈阳工程学院,2021.
[3]胡向红,周宇浩潘博.多模式独立光储直流微电网的协调控制研究[J].工业控制计算机,2020,33(12):97-99.