Распределенная группа источников электроэнергии и нагрузок, подключенных и работающих синхронно с единой сетью, но имеющих возможность отключаться от этой сети и функционировать в «островном режиме» в зависимости от заданных условий, называется микрогридом. Он удовлетворяет спрос потребителей электроэнергией при максимуме пиковых нагрузок, в то время как основная сеть электроснабжения не может ее обеспечить. Перспективность данному направлению развития распределенной энергетики в настоящее время обеспечивают ныне развиваемые возобновляемые источники энергии (ВИЭ) [1]. Как часть микрогрида, ВИЭ позволяют компенсировать экономические затраты на топливо для основных генерирующих мощностей – чаще дизельных электрогенераторов, реже – парогазовых и газотурбинных установок. Оптимальным техническим решением является установка следующей системы ВИЭ – связки небольшой системы солнечных батарей и промышленных накопителей электрической энергии (НЭЭ). Такая система позволяет накапливать энергию во время минимумов нагрузок и оперативно отдавать мощность при возникновении максимумов [2].
Внутри микрогридов происходит замкнутый процесс производства и потребления электрической энергии. Часто их организуют в отдаленных и труднодоступных местах, то есть там, где создать подключение к единой электрической сети является дорогостоящим или нерациональным решением.
Для управления процессом генерирования электрической энергии микрогрида в настоящее время используются отдельные системы управления, регулирования и автоматики. К ним относятся: автоматика регулирования частоты вращения турбины (АРЧВ) генератора, автоматика регулирования возбуждения генератора (АРВ), а также систем управления ВИЭ. В случае наличия контроллеров заряда и инверторов НЭЭ, их можно отнести к вышеперечисленным системам.
При таком разнообразии регулирующих и контролирующих систем, участвующих в выдаче мощности внутри микрогрида, возникает проблема организации их совместной работы. Требуется учитывать характеристики быстродействия и устойчивости регуляторов системы управления генераторов, принимать во внимание динамику электроэнергетических устройств. Увеличение взаимных и обратных связей между отдельными системами управления также усложняют математический аппарат, необходимый для реализации общих (объединенных) регулирующих систем [3].