报告行业投资评级 * 该报告为一份学术研究报告，主要聚焦于风光储集成化微电网的稳定性分析与控制技术，未提供针对资本市场的行业投资评级 [1] 报告的核心观点 * 报告核心观点认为，随着风光等可再生能源高比例接入，电力系统电力电子化程度加深，导致微电网面临阻抗不匹配与供需不匹配两大核心挑战，引发系统失稳风险 [12] * 为应对挑战，报告提出了三项关键技术成果：针对阻抗不匹配的系统建模与致稳控制技术、针对供需不匹配的源侧类脉冲协同控制策略、以及利用热网络/热质储能作为虚拟云储能的载侧实时控制策略，旨在提升微电网的稳定运行能力与新能源消纳水平 [25][44][57] 研究背景总结 * 政策导向：中国国家能源局倡导构建源网荷储高度融合的新型电力系统，并因地制宜建设智能微电网以促进新能源就地消纳 [12] * 现实挑战：电力系统强度下降，风光电源侧调节能力减弱，导致微电网稳定性问题突出，国内外已发生多起因阻抗不匹配或供需不匹配引发的微电网失稳、限电、起火等事故 [12] * 技术挑战1-阻抗不匹配：源-载侧电力电子设备的随机波动导致系统等效阻抗等参数实时变化，传统控制器难以实现参数时变系统的稳定运行与致稳控制 [13][14] * 技术挑战2-源侧供需不匹配：风光发电的随机波动与负荷的不确定性投切，使得传统分布式协同控制难以同时解决电压恢复和功率均衡问题 [15][16] * 技术挑战3-载侧供需不匹配：微电网中包含热力系统等柔性负荷，其热能调控时间尺度（小时级）与电能平衡需求（秒级）不统一，传统调度技术难以实现实时供需平衡 [17][18] 主要成果总结 * 成果1：阻抗不匹配的微电网系统建模及其致稳控制技术 * 建立了涵盖构网型和跟网型逆变器的全工况分布式风光并网统一阻抗模型 [24][36] * 提出了工程化的参数稳定区间选取技术，例如为风机滤波电感确定了综合参考稳定区间，解决了传统方法限制区间过窄（如仅考虑最大电流和系统纹波约束）或过宽的问题 [33][34] * 设计了基于稳定方程集的阻抗重塑致稳控制算法，包括单机阻抗重塑与多机阻抗协同自治控制策略 [39][40] * 成果2：供需不匹配的源侧类脉冲协同控制策略 * 构建了微电网即插即用式状态方程模型 [46] * 提出了微网母线内类脉冲协同控制，实现了含虚拟领导者的电压同步恢复与无领导者的功率均衡双目标控制，消除了新能源间环流，提高了消纳率和系统稳定性 [48] * 设计了微网母线间类脉冲协同控制，通过分层（物理层、信息层、计算控制层）架构实现多母线系统的协同运行 [52] * 实验验证表明，该策略能有效将母线电压控制在额定值（如20V）附近，并实现功率均衡分配 [50][54] * 成果3：供需不匹配的载侧虚拟云储能实时控制策略 * 针对常规储能惯性小、放电时间短的局限，创新性地提出将大惯性的热网络/热质储能视为“虚拟云储能” [56][57] * 构建了虚拟云储能系统模型，根据系统内部温度变化（dT）定义虚拟充放电过程 [59] * 提出了热网络类柔性负荷的虚拟异步机控制技术，通过模拟异步电机特性为系统提供大惯性支撑，仿真显示能有效改善频率动态响应，将频率波动范围从约48.0-52.0 Hz改善至约48.5-51.5 Hz [66] * 设计了热质储能的虚拟异步/同步机控制技术，实现对热质储能充放电过程的快速、灵活控制 [69][72]