大扰动时交流微电网的运行与控制研究综述

沈霞; 帅智康; 沈超; 葛俊; 黄文

doi:10.7500/AEPS20201015002

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大扰动时交流微电网的运行与控制研究综述

综述 | 更新时间：2025-06-16

- 大扰动时交流微电网的运行与控制研究综述
- Review on Operation and Control of AC Microgrid Under Large Disturbance
- 电力系统自动化 2021年45卷第24期页码：174-188
- 作者机构：
  
  国家电能变换与控制工程技术研究中心（湖南大学），湖南省长沙市 410082
- 作者简介：
  
  沈霞(1994—)，女，博士，主要研究方向：交直流混合微电网的运行与控制。E-mail：shenxia@hnu.edu.cn
  帅智康(1982—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：电力电子应用技术。E-mail：szk@hnu.edu/cn
  沈超(1992—)，男，博士，主要研究方向：微电网大扰动稳定性分析。E-mail：chaos@hnu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51977066)
- DOI：10.7500/AEPS20201015002
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-10-15，
  
  修回日期：2021-03-18，
  
  网络出版日期：2021-06-08，
  
  纸质出版日期：2021-12-25
- 稿件说明：
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沈霞,帅智康,沈超等.大扰动时交流微电网的运行与控制研究综述[J].电力系统自动化,2021,45(24):174-188.

SHEN Xia,SHUAI Zhikang,SHEN Chao,et al.Review on Operation and Control of AC Microgrid Under Large Disturbance[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):174-188.
沈霞,帅智康,沈超等.大扰动时交流微电网的运行与控制研究综述[J].电力系统自动化,2021,45(24):174-188. DOI： 10.7500/AEPS20201015002.

SHEN Xia,SHUAI Zhikang,SHEN Chao,et al.Review on Operation and Control of AC Microgrid Under Large Disturbance[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(24):174-188. DOI： 10.7500/AEPS20201015002.

摘要

交流微电网是促进新能源消纳、缓解能源危机与环境问题的有效手段。分布式微源是微电网的重要组成部分，一般通过电力电子接口逆变器并入电网。因而，微电网的运行特性受微源接口逆变器控制主导，呈现惯性小、过流能力弱、非线性强、抗干扰能力差等特征。这些特征导致微电网在大扰动时易发生逆变器烧毁甚至不可逆失稳等问题，严重影响微电网安全稳定运行。针对大扰动时交流微电网的运行与控制问题，首先分别从微电网电流特性与稳定运行特性2个角度进行总结。然后，梳理了微电网典型限流控制策略以及稳定性提升控制策略的研究现状，包括其主要适用场景及优缺点。最后，从多物理场耦合、多时间尺度交互、系统稳定判据、信息物理安全等方面探讨了微电网安全可靠运行所面临的主要挑战，并展望了微电网智能化、高可靠供电的发展前景。

Abstract

AC microgrid is an effective means to promote the consumption of renewable energy and alleviate the energy crisis and environmental issues. Distributed micro-source is the significant element of microgrids

which is usually integrated to the power grid through the power-electronic-interfaced inverter. Therefore

the operation characteristics of microgrids are dominated by micro-source-interfaced inverter control

presenting the features of weak inertia

limited overcurrent capability

strong nonlinearity

and poor anti-interference performance. These characteristics can easily lead to the problems such as the burnout of inverter and even irreversible instability of the microgrid under large disturbances which severely threaten the safe and stable operation of the microgrid. In order to solve the operation and control problems of AC microgrid under large disturbance

this paper firstly summarizes the current characteristics and stable operation characteristics of microgrids. Then

the research status of typical current limiting control strategies and stability improvement technologies of microgrids is summarized including their main application scenarios

advantages and disadvantages. Finally

the main challenges faced by the safe and reliable operation of microgrids are discussed from the perspective of multi-physics coupling

multi-time scale interaction

system stability criteria

cyber-physical security

etc. The development prospect of intelligent and high reliable power supply of microgrid is prospected.

关键词

Keywords

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