摘要：随着可再生能源的大规模开发和利用，分布式电源逐渐成为电力系统的重要组成部分。然而，由于分布式电源的间歇性、随机性和多样性，其并网过程对电力系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。分布式电源的并网控制技术是解决这一问题的关键手段，其核心目标是通过优化控制策略实现分布式电源与电网的高效协同运行。本文从分布式电源并网的基本原理出发，分析了无功功率调节、孤岛检测和电能质量控制等核心技术，同时探讨了逆变器控制、分布式能源管理系统、虚拟同步机和微网技术在并网控制中的实践应用。结合实际工程案例，本文总结了分布式电源并网控制技术的应用效果，为提升电力系统的运行效率和稳定性提供理论支持与技术参考。

关键词：分布式电源；并网控制；无功调节；孤岛检测；微网技术

分布式电源是指分散接入电力系统的小型发电单元，包括光伏发电、风力发电、生物质能和储能系统等，其主要特点是靠近负荷中心，能够实现能源的就地生产与利用。分布式电源的广泛应用在缓解能源危机、减少碳排放和提升能源利用效率方面具有重要意义。然而，由于分布式电源的输出功率具有间歇性和随机性，其并网运行对电力系统的电能质量、频率稳定性和电网调度能力带来了新的挑战。因此，如何通过科学的并网控制技术实现分布式电源与电网的高效协同运行，成为当前电力系统及自动化研究的重要方向。

一、分布式电源并网的核心技术

（一）无功功率调节技术

无功功率调节是分布式电源并网控制的关键技术之一，其目标是通过合理的无功功率调节保持电网的电压稳定性和功率因数。在分布式电源并网过程中，由于电网电压会受到分布式电源输出功率波动的影响，无功调节技术能够通过调节逆变器输出的无功功率来快速响应电压变化。例如，通过采用基于电压-无功（V-Q）控制的算法，可以实现逆变器输出无功功率与电网电压的动态平衡，从而提高电压稳定性。此外，无功调节技术还可以结合自动电压调节（AVR）设备和动态无功补偿装置（如SVG）使用，以进一步增强系统的调节能力。在实际工程中，无功功率调节技术已广泛应用于光伏电站和风力发电场的并网运行，为系统电压质量提供了重要保障。

（二）孤岛检测技术

孤岛检测技术是分布式电源并网控制的重要组成部分，其主要任务是快速识别电网断电或异常运行情况下的孤岛状态，以确保电力系统的安全性和分布式电源的可靠运行。在实际应用中，孤岛检测技术分为被动检测、主动检测和通信辅助检测三种方式。例如，被动检测方法通过监测电网的电压、频率和相位等参数的异常变化识别孤岛状态，具有简单易行的特点；主动检测方法通过向电网注入特定扰动信号并分析反馈信息，可以显著提高孤岛检测的准确性。此外，通信辅助检测方法通过分布式电源与电网之间的通信协议实现孤岛状态的实时识别，在智能电网中具有重要应用价值。孤岛检测技术的广泛应用，为分布式电源并网的安全性提供了强有力的技术保障。

（三）电能质量控制技术

电能质量控制是分布式电源并网技术的重要研究方向，其目标是通过对电压波动、谐波畸变和频率偏差的综合治理，提高电网的电能质量。在分布式电源并网过程中，由于逆变器和电力电子设备的广泛使用，电网中的谐波含量会显著增加，影响电能质量和设备的正常运行。通过在并网接口处安装有源电力滤波器（APF），可以有效抑制谐波电流并改善电能质量。此外，为解决分布式电源接入导致的电压波动问题，可以通过动态电压恢复器（DVR）和静止无功发生器（SVG）实现快速电压调节。在实际工程中，电能质量控制技术为分布式电源的稳定并网提供了重要技术支持，并显著改善了系统的运行效率和供电质量。

二、分布式电源并网的技术实践与应用

（一）逆变器控制技术

逆变器是分布式电源并网的核心设备，其控制性能直接决定了分布式电源的并网质量。逆变器控制技术主要包括电流控制和电压控制两种方式。例如，在光伏发电系统中，采用基于瞬时功率理论的电流控制方法，可以实现并网电流的精确控制，并有效抑制谐波电流的产生。此外，为提高并网逆变器的动态响应能力，可以采用模型预测控制（MPC）和滑模控制等先进控制算法，进一步优化逆变器的输出特性。在实际应用中，逆变器控制技术为分布式电源的高效并网提供了重要保障，并显著提高了电力系统的稳定性和运行效率。

（二）分布式能源管理系统

分布式能源管理系统（DEMS）是实现分布式电源智能化并网的重要平台，其主要功能是通过数据采集与优化调度实现分布式电源与负荷之间的动态平衡。在实际应用中，DEMS通过对分布式电源的发电功率、储能状态和负荷需求的实时监测，优化分布式电源的运行策略。例如，在负荷高峰时段，DEMS可以优先调度储能系统提供电力支持，减少对电网的冲击；而在负荷低谷时段，可以通过调节分布式电源的输出功率提高能源利用效率。分布式能源管理系统的应用，不仅提高了分布式电源的调控能力，还为电力系统的优化运行提供了技术支持。

（三）虚拟同步机技术

虚拟同步机技术是一种基于电力电子设备的创新型并网控制技术，其核心思想是通过逆变器模拟传统同步发电机的惯性和调节特性，实现分布式电源对电网频率和电压的稳定支持。例如，通过虚拟同步机技术，逆变器可以在电网频率发生波动时自动调节输出功率，从而平衡系统的有功功率需求。此外，虚拟同步机技术还可以通过无功功率的快速调节提高系统的电压稳定性。在新能源发电和微电网系统中，虚拟同步机技术为分布式电源的稳定并网提供了新型解决方案，并显著提升了系统的抗扰动能力。

（四）微网技术与并网控制

微网技术是分布式电源并网的重要发展方向，其核心目标是通过局部电力系统的智能化运行实现分布式电源的高效利用。在微网系统中，分布式电源、储能装置和负荷通过智能控制平台实现协调运行，并与主电网形成可控的双向接口。例如，在微网运行过程中，通过优化微网控制策略，可以实现并网运行与孤岛运行之间的平滑切换，从而提高系统的可靠性。

三、结束语

分布式电源的并网控制技术是电力系统及自动化领域的重要研究方向，其技术发展水平直接关系到新能源的高效利用和电力系统的稳定性。未来，随着智能电网和能源互联网的进一步发展，分布式电源并网控制技术将在提高能源利用效率和推动绿色能源转型方面发挥更大作用。

参考文献：

[1] 李建明， 张宇航. 分布式电源并网技术研究与应用[J]. 电力系统自动化， 2022， 45（10）： 56-62.

[2] 王振华， 刘海涛. 虚拟同步机技术在分布式电源并网中的应用[J]. 能源技术与应用， 2021， 39（5）： 13-20.