微电网是由分布式发电单元、储能系统、负荷和控制设备组成的分布式自主系统。微电网中分布式发电单元通常为可再生能源发电系统，其无功出力能力有限，且出力不稳定。因此，需要对微电网中的发电机进行无功协调控制，以保证微电网的电压稳定和安全运行。

无功协调控制方法

微电网中发电机无功协调控制方法主要有以下几种：

1. 分散式控制方法

分散式控制方法是指将无功协调控制功能分散到各个发电机上。每个发电机根据自身的本地信息，如电压、频率和无功功率等，独立地调整自己的无功出力。分散式控制方法的优点是实现简单，响应速度快，但缺点是控制精度较低，容易引起环流。

2. 集中式控制方法

集中式控制方法是指将无功协调控制功能集中到一个集中控制器上。集中控制器收集微电网中所有发电机的局部信息，并根据全局优化目标，计算出每个发电机的无功出力设定值。集中式控制方法的优点是控制精度高，环流小，但缺点是通信和计算量较大，响应速度慢。

3. 分层控制方法

分层控制方法是一种折衷方案，它将无功协调控制功能分为两层。第一层为局部控制层，由各个发电机组成，负责根据本地信息调整自己的无功出力。第二层为全局控制层，由集中控制器组成，负责收集局部控制层的信息，并计算出每个发电机的无功出力设定值。分层控制方法既兼顾了分散式控制方法的响应速度快和集中式控制方法的控制精度高，又克服了两者的缺点。

控制策略

根据无功协调控制的目标，可以采用不同的控制策略：

1. 电压控制

电压控制策略的目的是保持微电网中的电压稳定在给定范围内。电压控制策略通常采用闭环反馈控制，即测量微电网中的电压，并根据电压偏差计算出每个发电机的无功出力设定值。

2. 无功功率分配

无功功率分配策略的目的是将微电网中的无功功率分配到各个发电机上。无功功率分配策略通常采用比例分配或优化分配。比例分配是指将无功功率按比例分配到各个发电机上，优化分配是指根据一定的优化目标，计算出每个发电机的无功出力设定值。

3. 环流抑制

环流抑制策略的目的是抑制微电网中由于无功协调控制而产生的环流。环流抑制策略通常采用环流测量或虚拟阻抗的方法来抑制环流。

实际应用

微电网中发电机无功协调控制方法已在许多实际应用中得到了验证。例如，在英国奥克尼群岛的微电网中，采用了基于电压控制的分散式控制方法，有效地控制了微电网中的无功功率和电压。在中国江苏省的某微电网中，采用了基于无功功率分配的分层控制方法，实现了微电网中的无功功率优化分配和电压稳定。

结论

发电机无功协调控制是微电网安全稳定运行的关键技术。通过合理选择无功协调控制方法和控制策略，可以保证微电网中的电压稳定和无功功率平衡，提高微电网的运行效率和可靠性。