CN109791394A - 基于参与因子的用于微电网的再同步的方法 - Google Patents

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Abstract

在再同步之前，通过确定微电网与主电网或变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度，将微电网与主电网或变电站再同步，确定将母线角度或频率失配和母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量，确定针对每个微电网母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对母线角度或频率失配或者对电压失配的影响量，与指定给母线的参与因子成比例地将功率调整量分配给微电网母线，以及响应于母线角度或频率失配以及母线电压失配满足相应预定阈值，将微电网与主电网或变电站再同步。

Description

基于参与因子的用于微电网的再同步的方法
技术领域
本申请涉及微电网，并且更具体地涉及微电网再同步。
背景技术
微电网是局部区域内的分布式能量源(分布式发电、能量存储)和可控负载的半自主或完全自主的分组。负载可以是一个公用事业“用户”、若干个站点的分组、或以协调方式操作的分散站点(也称为聚集负载)。分布式发电机可以包括往复式引擎发电机、微型涡轮机、燃料电池、光伏/太阳能、燃气轮机和其它小型可再生能源发电机。所有可控的分布式能量源和负载以使得设备能够执行某些微电网控制功能的方式互连。例如，系统的能量平衡必须通过调度来维持，并且在能源短缺或高运营成本期间非临界负载可能会被削减或切除。虽然能够独立于电网运行(在孤岛模式下)，但微电网通常与变电站或主电网互连(在并网模式下)，变电站或主电网二者在本文中被称为电网，从电网或系统运营商购买能源，并可能在不同时间销售能源和辅助服务。微电网通常基于微电网的总系统能量需求(也称为净计量)而设计。通常将不同水平的电能质量和可靠性提供给终端用户。微电网通常作为单个可控实体呈现给电网。
传统的配电网被设计为无源网络，其中功率从输电网流向终端客户。然而，由于可再生能源和有源负载(例如电动车辆、住宅PV和存储)的大量渗透，配电网正在变得更加动态。配电网的动态特性在功率流动和控制方面提出了若干挑战。此外，极端天气条件暴露了传统配电网的脆弱性。诸如微电网的操作配电线路为这些问题提供了统一的简洁解决方案。微电网的一个优点是它可以在并网模式和孤岛模式下操作。但是，这两种操作模式都存在一些挑战。例如，孤岛化的微电网在其可以重新连接到电网(即变电站或主电网)之前需要再同步。再同步涉及确保母线电压、频率和母线角度理想地匹配或至少在某个可接受的容差内。传统上，单个大型电网形成柴油发电机或具有电网形成能力的微电网中的最大逆变器执行再同步。因此，仅有柴油发电机或PV控制系统参数可以被调整以实现同步。因此，需要更灵活和稳健的微电网再同步方法。
发明内容
根据将微电网与主电网或变电站再同步的方法的实施例，微电网包括多个母线，能量源和负载连接到该多个母线，该方法包括：在再同步之前，确定微电网与主电网或变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度；确定将母线角度或频率失配以及母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量；确定针对所述母线的每个母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对母线角度或频率失配或者对电压失配的影响量；与指定给母线的参与因子成比例地将功率调整量分配给母线；以及响应于母线角度或频率失配以及母线电压失配满足相应预定阈值，将微电网与主电网或变电站再同步。
根据用于微电网的控制器的实施例，所述微电网包括多个母线，能量源和负载连接到该多个母线，控制器包括再同步单元，该再同步单元能够操作以：在再同步之前，确定微电网与主电网或变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度；确定将母线角度或频率失配以及母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量；确定针对所述母线中的每个母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对母线角度或频率失配或者对电压失配的影响量；与指定给母线的参与因子成比例地将功率调整量分配给母线；以及响应于母线角度或频率失配以及母线电压失配满足相应预定阈值，将微电网与主电网或变电站再同步。
根据另一实施例，微电网包括：多个母线；能量源和负载，连接到该多个母线；一个或多个公共耦合点，用于将母线连接到变电站或主电网；以及控制器。控制器能够操作以：在再同步之前，确定微电网与主电网或变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度；确定将母线角度或频率失配以及母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量；确定针对所述母线中的每个母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对母线角度或频率失配或者对电压失配的影响量；与指定给母线的参与因子成比例地将功率调整量分配给母线；以及响应于母线角度或频率失配以及母线电压失配满足相应预定阈值，将微电网与主电网或变电站再同步。
在阅读以下详细描述并查看附图时，本领域技术人员将认识到其它特征和优点。
附图说明
附图的元素不一定相对于彼此按比例绘制。相同的附图标记表示对应的类似部件。可以组合各种所示实施例的特征，除非它们彼此排斥。在附图中描绘了实施例，并且在以下描述中详述。
图1示出了微电网和对应的控制器的实施例的框图，该控制器根据基于参与因子的再同步技术在退出孤岛模式时再同步微电网。
图2示出了微电网和对应的控制器的另一实施例的框图，该控制器根据基于参与因子的再同步技术在退出孤岛模式时再同步微电网。
图3示出了根据基于参与因子的再同步技术，在退出孤岛模式时再同步微电网的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
根据本文描述的示例性实施例，基于微电网内可用的分布式能量源的参与因子，孤岛微电网在连接到电网(即变电站或主电网)之前被再同步。本文描述的再同步技术利用有功和/或无功功率源微电网母线的奇异值灵敏度来计算它们的参与因子。基于参与因子的能量源的功率分担间接地修改微电网母线在与电网的公共耦合点处的电压和频率，因此有助于实现目标再同步条件。因此，本文描述的再同步技术允许多个分布式微电网能量源参与到再同步过程中，多个分布式微电网能量源中的一些分布式微电网能量源可以是动态的。
图1示出了微电网控制器100和由控制器100控制的微电网102的实施例。微电网包括局部区域内的分布式能量源(DER)和负载102。负载102可以是单个公用事业客户(singleutility customer)、多个站点的分组、或以协调方式操作的分散站点。DER可以包括一个或多个分布式发电机(例如往复式引擎发电机(REG)104、微型涡轮机106、燃料电池108、光伏/太阳能发电机110、风力涡轮机112、热电联产(CHP)发电机和其它小型可再生能源发电机)以及电能存储设备114(诸如电池)。DER和负载102通过电网络116互连。每个DER和负载102可以由保护设备(PD)118(例如保险丝、断路器、继电器、降压变压器等)通过母线119连接到电网络116。微电网可以以并网模式连接到诸如变电站或主电网的电网120。一个或多个公共耦合点(PCC)122可以被提供用于将电网络116连接到电网120。通过适当控制PCC 122，微电网可以以孤岛模式与所有电网、变电站等隔离。
包括在微电网中的所有可控DER和负载102通过通信和控制网络124互连，使得可控设备可以执行某些微电网控制功能。微电网控制器100具有对微电网的通信和控制网络124的远程或直接通路，以用于通过本地控制代理(CA)126控制DER和负载102。微电网控制器100包括处理电路128，以用于执行实现本文所述的再同步和微电网控制功能的程序代码，处理电路128可以包括数字和/或模拟电路，例如一个或多个控制器、处理器、ASIC(专用集成电路)等。为此，微电网控制器100包括再同步单元130和微电网控制单元132，以用于分别执行再同步和微电网控制功能，再同步单元130和微电网控制单元132被包括在处理电路128中或与处理电路128相关联。微电网控制器100还具有诸如存储器(如DRAM(动态随机存取存储器)134和HDD(硬盘驱动器)和/或光驱136)的一个或多个存储介质，以用于存储程序代码和存储由处理电路128、再同步单元130和微电网控制单元132在执行程序代码期间处理和访问的相关数据。
微电网控制器100还具有I/O(输入/输出)电路138，以用于经由本地控制代理126在通信和控制网络124上与可控DER和负载102通信。例如，微电网控制器100可以经由I/O电路138接收能量产生和负载预测信息、DER发电信息和在能量管理控制操作中使用的其它信息。微电网控制器100还可以将功率设置点和作为本文描述的再同步和微电网控制功能的一部分所产生的其它类型的控制信息经由I/O电路138传递给可控DER和负载102。
除了微电网控制功能之外，微电网控制器100还管理微电网与电网120的再同步。为此，被包括在微电网控制器100的处理电路120中或与微电网控制器100的处理电路120相关联的再同步单元130，在再同步之前确定微电网和主电网120之间的母线角度或频率失配(Δδ或Δf)以及母线电压失配(ΔV)的程度。再同步单元130还确定将母线角度或频率失配以及母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的有功和/或无功功率调整量(ΔP和/或ΔQ)，并确定针对母线119中的每个母线的至少一个参与因子(PF)，每个参与因子指示对应的母线119的(有功或无功)功率注入量对母线角度或频率失配或者电压失配的影响量。然后，再同步单元130与指定给母线119的参与因子成比例地将功率调整量分配给母线119，并且响应于母线角度或频率失配和母线电压失配满足相应的预定阈值，而将微电网与电网120再同步。基于这种再同步技术，具有较高参与因子的微电网母线119比具有较低参与因子的母线119对功率调整贡献更多。接下来更详细地描述再同步技术。
基于牛顿-拉夫申的负载流动等式具有以下形式：
其中ΔP＝[ΔP1 ΔP2 … ΔPn]T，ΔQ＝[ΔQ1 ΔQ2 … ΔQn]T是有功功率和无功功率失配的实向量，Δδ＝[Δδ1 Δδ2 … Δδn]T和ΔV＝[ΔV1 ΔV2 … ΔVn]T是母线角度失配和母线电压失配，Jδδ,JδV,JVδ,JVV是通过划分完整的雅可比矩阵形成的矩阵，并且n是被包括在微电网中的母线119的数目。
对于有功功率和角度(或频率)控制，假设ΔQ＝0以获得以下等式：
定义得出：
Δδ＝HPΔP (3)
其中HP是一个矩阵，该矩阵将有功功率调整量(ΔP)与母线角度或频率失配(Δδ或Δf)相关联。
HP的奇异值分解导致等式(1)的以下替代形式：
其中UP＝[u1 u2 … ui … un]和VP＝[v1 v2 … vi … vn]是由HP的左右奇异向量组成的正交矩阵。此处ui＝[ui1 ui2 … uik … uin]T以及vi＝[vi1 vi2 … vik … vin]T。∑P是由矩阵HP的奇异值组成的对角矩阵，并具有以下形式：
∑P的奇异值(σi)将有功功率(P)的变化与针对微电网母线119的母线角度(δ)或频率(f)的变化相关联。
根据等式(2)，∑P的最大奇异值表示矩阵HP或ΔP中的小变化将导致Δδ(或Δf)中的最大变化。再同步单元130利用这种关系来识别具有对最大奇异值有最大影响的有功功率注入的微电网母线119。
更详细地，可以使用奇异值相对于母线变量的灵敏度来测量微电网母线119对奇异值的影响。在上述情况中，母线变量是矩阵HP的对角元素。如本文先前所述，矩阵HP将有功功率调整量与母线角度或频率失配相关联。因此，第i个奇异值(σi)相对于HP的第k个对角元素(hkk)的灵敏度(pki)可以定义为：
再同步单元130还将灵敏度定义为参与因子(PF)。参与因子表示相应的母线有功功率在对应的奇异值中的相对参与度。依据左右奇异向量的参与因子可以表示为：
其中是第k个母线有功功率在奇异值σi中的参与度。针对所有奇异值的参与因子的矩阵具有以下结构。
表1.有功功率注入母线
在表1中所示的矩阵中，每行的列表示不同微电网母线119在对应的奇异值中的参与度。此外，每行的列总和等于1。换句话说，对于与奇异值σk对应的行，以下内容成立：
如前所述，最大的奇异值将由于ΔP中的小变化而具有对Δδ(或Δf)最大的影响。这样，再同步单元130可以利用与最大奇异值相对应的参与因子来在微电网母线119之间分担有功功率。
例如，在n微电网母线网络中，所有母线可以配备有能量源(例如往复式引擎发电机、微型涡轮机、燃料电池、光伏/太阳能和其它小型可再生能源发电机、电池等)。假设网络中的总需求变化了ΔPnet。通过利用参与因子，可以在能量源之间分担这种需求变化。具有最高参与因子的微电网母线处的能量源将对ΔPnet贡献最多，而其它微电网母线处的能量源将与它们的参与因子成比例地分担总功率。假设σ1是最大的奇异值，微电网控制器100可以如下分配净功率ΔPnet：
ΔPnet＝ΔP1+ΔP2+…+ΔPn (9)
其中
在许多情况下，并非微电网网络中的所有母线都具备带有输出功率控制的能量源(例如，配置用于最大功率点追踪的光伏/太阳能)。另外，由于一个或多个临界负载连接到一些微电网母线119，可能需要排除考虑那些母线。在这种情况下，在再同步功率分担工作量中选择用于分摊的能量源的参与因子的总和不等于一。
再同步单元130可以归一化这些源的参与因子，使得它们的参与因子的总和等于一。例如，第一微电网母线(1)可以连接到电池能量存储系统，第二微电网母线(2)可以连接到柴油发电机，并且剩余的微电网母线可以连接到临界负载或配置用于最大功率传输的分布式能量源。在该非限制性示例中，仅有连接到第一和第二母线的源分担净功率ΔPnet。再同步单元130将与σ1相对应的它们的参与因子归一化，如下：
其中因此，ΔPnet将按如下进行分担：
其中以及
上述有功功率(P)再同步技术直接映射到无功功率(Q)和电压(V)控制。在这种情况下假设ΔP＝0，ΔQ和ΔV之间的关系可以表示为：
ΔV＝HQΔQ (12)
从等式(13)清楚看到，对于∑Q的最大奇异值，ΔQ中的小变化将导致ΔV中的最大变化，其中针对考虑中的微电网母线，∑Q的奇异值(σi)将无功功率(Q)中的变化与电压(V)中的变化相关联。因此，再同步单元130可以使用最大奇异值来计算具有无功功率源的微电网母线的参与因子。等式(11)、(12)和(13)类似于等式(1)、(2)、(3)，因此不失一般性，无功功率母线参与因子可以以与本文先前结合有功功率和母线角度/频率控制所描述的相同的方式进行计算。因此，为了简洁起见，针对无功功率和电压控制，本文不再重现这些公式。
如本文先前结合有功功率的净变化所描述的，，无功功率的净变化也可以在微电网能量源之间与它们相应的参与因子成比例地进行分担。如果不是所有微电网母线都参与无功功率支撑，那么参与的无功能量源的参与因子可以被归一化，并且净无功功率可以也如本文先前所述的根据归一化的参与因子进行分担。
图2示出了本文描述的由示例性微电网采用的基于参与因子的再同步技术的实施例，并且图3示出了用于执行再同步技术的对应的示例性流程图。当操作员决定将微电网连接到电网(即变电站或主公用电网，由图2中的通用的“AC”源表示)时，触发再同步的命令通过SCADA(监控和数据采集)或设计用于远程监测和控制的其它类型的系统发送到智能电子设备200，该智能电子设备200控制连接在电网的公共耦合点(PCC)和微电网之间的断路器202。IED 200的继电设备开始其重合闸间隔定时器并通过测量来自PCC的两侧的电压信号来执行同步检查(SyncCheck)并计算电压幅度的差ΔV、频率的差Δf和相位角的差Δδ(框300、302、304)。如果这些差在预先规定的阈值内(框306：是)，则继电器确认SyncCheck条件为真(TRUE)，并发送命令以闭合连接在公共耦合点之间的断路器202(框308)。在断路器202闭合之后，微电网与电网同步(框310)。例如，根据IEEE(电气和电子工程师协会)标准1547，在微电网具有1.5至10MVA的聚集DER的额定值的情况下，必须满足以下阈值以进行再同步：|ΔV|<3％和|Δf|<0.1Hz，|Δδ|<100；其中，|ΔV|是预定的电压失配阈值，以及|Δδ|是预定的母线角度失配阈值。
如果不满足预定的电压和母线角度失配阈值(框306：否)，则继电器确认同步检查('SyncCheck')条件为假(FALSE)，并且经由微电网控制器100(框312)触发本文先前描述的基于参与因子的再同步控制技术。微电网控制器100利用公共耦合点的两侧处的电压测量值，并计算电压幅度ΔV和频率Δf之间的失配(框312)。这些差，例如由通过其相应的等效下降来划分Δf和ΔV，而被转换成有功和无功功率失配。等效下降定义为通过公共耦合点朝向微电网所看见的下降。连接在微电网内的能量源204、206、208并行操作，并且可以如下获得等效下降：
其中Req,P和Req,Q是如公共耦合点所看见的等效的P/f和Q/V下降，Ri,P和Ri,Q是单独的能量源204、206、208的P/f和V/Q下降，并且m和n分别是具有有功和无功功率下降控制的微电网能量源204、206、208的数目。
然后，微电网控制器100如下计算有功功率和无功功率的净变化：
如果Np微电网母线210参与分担ΔPnet并且Nq微电网母线210参与分担ΔQnet，则可以使用如本文先前所述的归一化的参与因子并结合等式(10)，在对应的能量源204、206、208之间分担净有功功率和净无功功率。取决于ΔPnet或ΔQnet的符号(正或负)，微电网能量源204、206、208可以通过增大或减小它们相应的有功和/或无功功率设置点来改变它们的功率输出(框314)。由每个参与的能量源204、206、208输出的有功和/或无功功率的变化改变PCC母线的微电网侧处的频率和/或电压(框316)。经由使用参与因子的这种功率分担可以以由具有最慢的斜坡速率的能量源204、206、208所决定的采样率来执行。一旦满足预定的再同步阈值条件，就可以停止功率的分担，因为再同步在那时被实现。
参与因子的计算利用负载流动雅可比矩阵的知识，该矩阵随操作条件和网络配置变化而改变。由于微电网再同步通常由操作员启动，因此配置是提前已知的。此外，由于不一定需要针对每个操作条件的参与因子的非常精确的知识，对应于该配置的标称操作条件可以用于参与因子计算，因为归一化的参与因子是相对参与的度量。
可以使用频率设置点参考作为输入，而不是母线角度，来控制一些微电网能量源。对于这样的能量源，它们的所分担的功率乘以它们的下降，并且频率偏移被添加到设置点。
此外，由于功率分担而发生的发电机容量曲线限制、功率电子部件限制和/或控制器限制的违反可以由本地控制器处理。超出限制的任何超额功率可以使用如本文先前所述的所计算的归一化的参与因子在剩余的微电网能量源之间进一步进行分担。另外，如果系统设计成使得操作员能够将能量源的操作点传递到微电网控制器100，则操作接近其限制的能量源可以由控制器100排除参与功率分担。
可以在微电网再同步之外使用参与因子。在一个实施例中，参与因子可以进一步扩展到计划性孤岛。例如，如果系统在没有处于运行的能量源中的一些能量源(例如柴油发电机)的情况下被孤岛化，则微电网中的负载可以由其它能量源根据其相应的参与因子来供应。也就是说，可用能量源的设置点可以根据其相应的参与因子而被调整，而不是仅仅断开负载以进入孤岛模式。在另一个实施例中，参与因子被扩展到负载切除。例如，灵敏度信息可以被用于识别用于负载切除的非关键母线。这样，最敏感的母线(即对瞬态影响最大的母线)不会基于一些预先编程的设置而任意断开。
诸如“第一”、“第二”等术语用于描述各种元件、区域、部分等，并且不旨在限制。类似术语在整个说明书中指代相同的元件。
如本文所用，术语“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是开放式术语，其表示所述元件或特征的存在，但不排除其它元件或特征。除非上下文另有明确说明，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数。
考虑到上述变化和应用的范围，应该理解，本发明不受前述描述的限制，也不受附图的限制。相反，本发明仅受所附权利要求及其合法等同物的限制。

Claims (23)

1.一种将微电网与主电网或变电站再同步的方法，所述微电网包括多个母线，能量源和负载连接到所述多个母线，所述方法包括：
在再同步之前，确定所述微电网与所述主电网或所述变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度；
确定将所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量；
确定针对所述母线中的每个母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对所述母线角度或频率失配或者对所述电压失配的影响量；
与指定给所述母线的所述参与因子成比例地将所述功率调整量分配给所述母线；以及
响应于所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配满足所述相应预定阈值，将所述微电网与所述主电网或所述变电站再同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定将所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配降低到低于所述相应预定阈值所需的所述功率调整量包括：确定将所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配降低到低于所述相应预定阈值所需的有功功率调整量和无功功率调整量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中确定针对所述母线中的每个母线的至少一个参与因子包括：
确定针对所述母线中的每个母线的第一参与因子，所述第一参与因子指示相应母线的有功功率注入对所述母线角度或频率失配的影响量；以及
确定针对所述母线中的每个母线的第二参与因子，所述第二参与因子指示相应母线的无功功率注入对所述电压失配的影响量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中与指定给所述母线的所述参与因子成比例地将所述功率调整量分配给所述母线包括：
与指定给所述母线的所述第一参与因子成比例地将所述有功功率调整量分配给所述母线；以及
与指定给所述母线的所述第二参与因子成比例地将所述无功功率调整量分配给所述母线。
5.根据权利要求3所述的方法，其中确定针对所述母线中的每个母线的所述第一参与因子包括：
执行将所述有功功率调整量与所述母线角度或频率失配相关联的矩阵的奇异值分解，以得出具有奇异值的对角矩阵，所述奇异值将有功功率的变化与针对所述母线的母线角度或频率的变化相关联；以及
确定最大奇异值对与所述母线相关的变量的灵敏度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中与所述母线相关的所述变量是将所述有功功率调整量与所述母线角度或频率失配相关联的所述矩阵的对角元素。
7.根据权利要求3所述的方法，其中确定针对所述母线中的每个母线的所述第二参与因子包括：
执行将所述无功功率调整量与所述母线角度或频率失配相关联的矩阵的奇异值分解，以得出具有奇异值的对角矩阵，所述奇异值将无功功率的变化与针对所述母线的母线角度或频率的变化相关联；以及
确定最大奇异值对与所述母线相关的变量的灵敏度。
8.根据权利要求7所述的方法，其中与所述母线相关的所述变量是将所述无功功率调整量与所述母线角度或频率失配相关联的所述矩阵的对角元素。
9.根据权利要求2所述的方法，还包括：
防止所述母线中的一个或多个母线对有功功率调整做出贡献；以及
归一化所述参与因子，使得针对被允许对所述有功功率调整做出贡献的所述母线的经均一化的参与因子之和等于一。
10.根据权利要求2所述的方法，还包括：
防止所述母线中的一个或多个母线对无功功率调整做出贡献；以及
归一化所述参与因子，使得针对被允许对所述无功功率调整做出贡献的所述母线的经归一化的参与因子之和等于一。
11.根据权利要求1所述的方法，其中与指定给所述母线的所述参与因子成比例地将所述功率调整量分配给所述母线包括：指令连接到所述母线的所述能量源以与指定给所述母线的所述参与因子成比例地调整它们的操作设置点。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
响应于所述源中的一个或多个源在其最大操作设置点限制处进行操作或接近其最大操作设置点限制进行操作，从确定针对所述母线的所述参与因子所考虑的源中排除所述一个或多个源。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
根据指定给所述母线的所述参与因子，切除所述负载中的一个或多个负载以进入孤岛模式，所述微电网在所述孤岛模式中与所述主电网或所述变电站断开。
14.一种用于微电网的控制器，所述微电网包括多个母线，能量源和负载连接到所述多个母线，所述控制器包括再同步单元，所述再同步单元能够操作以：
在再同步之前，确定所述微电网与主电网或变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度；
确定将所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量；
确定针对所述母线中的每个母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对所述母线角度或频率失配或者对所述电压失配的影响量；
与指定给所述母线的所述参与因子成比例地将所述功率调整量分配给所述母线；以及
响应于所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配满足所述相应预定阈值，将所述微电网与所述主电网或所述变电站再同步。
15.根据权利要求14所述的控制器，其中所述再同步单元能够操作以确定将所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配降低到低于所述相应预定阈值所需的有功功率调整量和无功功率调整量。
16.根据权利要求15所述的控制器，其中所述再同步单元能够操作以：确定针对所述母线中的每个母线的第一参与因子，所述第一参与因子指示相应母线的有功功率注入对所述母线角度或频率失配的影响量；以及确定针对所述母线中的每个母线的第二参与因子，所述第二参与因子指示相应母线的无功功率注入对所述电压失配的影响量。
17.根据权利要求16所述的控制器，其中所述再同步单元能够操作以：与指定给所述母线的所述第一参与因子成比例地将所述有功功率调整量分配给所述母线，并且与指定给所述母线的所述第二参与因子成比例地将所述无功功率调整量分配给所述母线。
18.根据权利要求16所述的控制器，其中所述再同步单元能够操作以：执行将所述有功功率调整量与所述母线角度或频率失配相关联的矩阵的奇异值分解，以得出具有奇异值的对角矩阵，所述奇异值将有功功率的变化与针对所述母线的母线角度或频率的变化相关联；以及确定最大奇异值对与所述母线相关的变量的灵敏度。
19.根据权利要求16所述的控制器，其中所述再同步单元能够操作以：执行将所述无功功率调整量与所述母线角度或频率失配相关联的矩阵的奇异值分解，以得出具有奇异值的对角矩阵，所述奇异值将无功功率的变化与针对所述母线的母线角度或频率的变化相关联；以及确定最大奇异值对与所述母线相关的变量的灵敏度。
20.根据权利要求14所述的控制器，还包括能量管理单元，所述能量管理单元能够操作以指令连接到所述母线的所述能量源以与指定给所述母线的所述参与因子成比例地调整它们的操作设置点。
21.根据权利要求20所述的控制器，其中所述再同步单元能够操作以响应于所述能量管理单元指示所述源中的一个或多个源在其最大操作设置点限制处进行操作或接近其最大操作设置点限制进行操作，从确定针对所述母线的所述参与因子所考虑的源中排除所述源中的一个或多个源。
22.根据权利要求20所述的控制器，其中所述能量管理单元能够操作以根据指定给所述母线的所述参与因子，切除所述负载中的一个或多个负载以进入孤岛模式，所述微电网在所述孤岛模式中与所述主电网或所述变电站断开。
23.一种微电网，包括：
多个母线；
能量源和负载，连接到所述母线；
一个或多个公共耦合点，用于将所述母线连接到变电站或主电网；以及
控制器，能够操作以：
在再同步之前，确定所述微电网与所述主电网或所述变电站之间的母线角度或频率失配以及母线电压失配的程度；
确定将所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配降低到低于相应预定阈值所需的功率调整量；
确定针对所述母线中的每个母线的至少一个参与因子，每个参与因子指示对应的母线的功率注入对所述母线角度或频率失配或者对所述电压失配的影响量；
与指定给所述母线的所述参与因子成比例地将所述功率调整量分配给所述母线；以及
响应于所述母线角度或频率失配以及所述母线电压失配满足所述相应预定阈值，将所述微电网与所述主电网或所述变电站再同步。
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