1.1 目的及意义

近年来，由于科技进步和环境保护的要求，一些分布能源（DER）如内燃机（IC）、微型燃气轮机、光伏发电、燃料电池和风力发电^[1]，已经在配电网中应用。分布式电源（DG）的优势显著，可提高风、光等能源的综合利用能力，减少环境污染，应用范围广，对电力系统起到促进和补充作用，近年来受到各界的广泛关注和研究^[2-3]。独立分布式发电的应用可以解决很多问题，但其本身也存在不少缺陷。为更好地实现分布式发电的潜力可以采用系统的方法，也就是使电源和相关的负载构成一个子系统或微电网（MG）。微电网正是在此背景下，整合了DG的优势，克服其分布式能源稳定性不足的缺点；并利用电力电子装置及其现代化数字控制方法，建立的一种局部微型的供需平衡电力网络；同时，可根据需求并联至大电网参与潮流调度控制。因此，微电网也是近年来研究界关注的热点^[4-6]。微电网可以运行在两个不同的运行条件下：正常并网运行模式和紧急模式（孤岛模式）^[7]。

由于电能生产的特点，微电网中大多数分布式电源不可以直接与电网相连。因此，微电网中需要电力电子接口（DC/AC或AC/DC/AC），而在微电网运行中的主要问题就是逆变器的控制。对于多能源微电网来说，影响系统性能的关键部分是电压与无功的下垂和有功功率和频率的下垂。在微电网中，电压调节对于当地的供电可靠性和稳定性是十分重要的。如果没有对当地电压进行控制，那么微电源高度渗透的系统可能发生电压或无功功率的振荡。若在电压设置点发生小干扰，则循环电流可能超过微电源的额定值。这种情况下就需要电压与无功功率控制器，它可以使微源产生的容性无功增加，当地电压设置点降低；或者使微电源产生的感性无功增加，电压设置点提高。所以，电压动态稳定是微电网能够稳定可靠运行的关键，我们希望可以实现微电网高电能质量供电，也可以实现两种运行模式的无缝切换，而如何对电压动态稳定性进行控制，以适应微网系统中发生的诸如负荷波动、接地故障等导致的系统电压的波动，也是本文致力解决的问题。

1.2国内外研究现状

微电网技术作为智能电网的关键技术之一，已经成为众多国家解决电力系统安全性和可靠性问题的重要辅助手段，并成为大电网的有益补充。

“MICROGRIDS”项目是欧洲关于可再生能源和分布式发电接入技术的一系列研究项目的一部分。该项目将研究、发展和论证微电网的运行、控制、保护、安全、电信基础设备，并且确定和量化微电网的经济效益。其目的是通过发展和推广微电网的概念，来提高它在电网中的渗透率^[8]。Amorim等人在文献[9]中，简述了“MICROGRIDS”项目中的一个葡萄牙低压电网。这个项目建造Frielas住宅区，其由200kVA配电站通过一条低压馈线供电，该文章重点提出了一些改进效率和可靠性的措施。其得出的结论是，为保证用户在孤岛运行时的供电，必须升级控制和保护的硬件；为防止微电网的电压扰动，需要详细分析其从联网模式转换到孤岛模式的过渡过程。

日本新能源和产业技术发展组织（NEDO）在2004年，就已开始了新能源接入本地电网实地试验的研究项目，其中在青森县项目中，就建立了一套以燃料电池为主要电源的分布式能源供电系统，也研究了该微型电网的运行控制^[10]。

我国微网相比之下研究起步较晚，尚处于理论研究和实验阶段，与世界先进水平还有差距。但由于我国可再生能源丰富，且光伏发电、风力发电等分布式发电技术已取得的一定研究成果，为微网的发展奠定了基础。国家对微网的研究及建设大力支持，在863及973计划中均有相关的基础项目。国内许多高校及科研院所积极开展微网相关技术的研究，在微电网的控制策略、储能技术、电力电子技术等方面取得一定进展，并对微电网控制，保护及能量管理等进行研究和实验。

微网作为电网的有益补充和分布式发电的高效利用形式，微网在可再生能源大规模利用，环境质量改善，电网安全性提高和节约建设投资等方面具有重要作用，必将成为未来电力系统的重要发展方向。鉴于我国的能源短缺，环境压力大的国情现状，开展微网的研究意义重大。在微电网研究领域，最为关键的技术是微电网的运行控制，因此关于电压动态稳定性控制也在不停的被探索和改善。