微网频率控制方法和微网系统技术方案

本申请涉及一种微网频率控制方法和微网系统。包括步骤：获取负载与电网之间公共连接点的功率；根据公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率；微网连接负载与电网之间的公共连接点；将前馈功率下发至微网中对应的逆变器，前馈功率用于调节所述逆变器的输出频率。上述微网频率控制方法和微网系统，微网连接负载与电网之间的公共连接点，当获取负载与电网之间公共连接点的功率后，根据公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率，然后将前馈功率下发至微网中对应的逆变器，前馈功率用于调节逆变器的输出频率。通过采集公共连接点的功率得到前馈功率以便逆变器调节自身的出力，实时调整输出频率，可以保持系统频率恒定，维持系统的稳定性。

Microgrid Frequency Control Method and Microgrid System

This application relates to a microgrid frequency control method and a microgrid system. The steps include: obtaining the power of the common connection point between the load and the power grid; calculating the Feed-forward Power of the inverters in the microgrid according to the power of the common connection point; connecting the common connection point between the load and the power grid in the microgrid; sending the feed-forward power down to the corresponding inverters in the microgrid, and adjusting the output frequency of the inverters by the feed-forward power. The microgrid frequency control method and Microgrid system mentioned above connect the common connection point between load and power grid. After obtaining the power of the common connection point between load and power grid, the Feed-forward Power of the inverters in the microgrid is calculated according to the power of the common connection point, and then the feed-forward power is sent down to the corresponding inverters in the microgrid. The feed-forward power is used to adjust the output frequency of the inverters. Feedforward power is obtained by collecting the power of common connection points so that the inverter can adjust its own output and output frequency in real time, which can keep the system frequency constant and maintain the stability of the system.

【技术实现步骤摘要】
微网频率控制方法和微网系统
本申请涉及电力系统
，特别是涉及一种微网频率控制方法和微网系统。
技术介绍
随着电力需求的不断增长，大电网在过去数十年里体现出来的优势使其得以快速地发展，成为主要的电力供应渠道。然而，集中式大电网也存在一些弊端：成本高，运行难度大，难以满足用户越来越高的安全性和可靠性要求。随着新型技术的应用，微网的概念出现了。微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负载、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，分布式电源、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线，交流母线可以直接向交流负载供电，交流母线还连接外部电网，通过控制与电网的通断可以实现微网并网运行和孤岛模式的转换。微网可以实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。微网频率控制方法包括传统的一次调频和二次调频方法，而传统的一次调频方法是有差调节，负载增加将会导致较大的频率偏差，传统的二次调频方法是基于PI控制器的被动调频方法，即检测到频率跌落后开始调频，动态调节过程较长，频率波动较大。因此，传统的一次调频和二次调频方法都不利于微网系统的稳定，可靠性低。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的微网频率控制方法可靠性低的问题，提供一种微网频率控制方法和微网系统。一种微网频率控制方法，包括以下步骤：获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率；微网连接所述负载与电网之间的公共连接点；根据所述公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率；将前馈功率下发至微网中对应的逆变器；所述前馈功率用于调节所述逆变器的输出频率。一种微网系统，包括智能断路器、控制器和逆变器；所述智能断路器设置于负载、电网与所述逆变器的公共连接点，所述逆变器通过交换机与所述控制器连接，所述控制器与所述智能断路器连接；所述智能断路器用于获取负载与电网之间公共连接点的功率，并发送至所述控制器；所述控制器用于根据所述公共连接点的功率计算前馈功率并下发给所述逆变器；所述逆变器用于根据所述前馈功率实时调整输出频率。上述微网频率控制方法和微网系统，微网连接负载与电网之间的公共连接点，当获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率后，可以根据公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率，然后将前馈功率下发至微网中对应的逆变器，前馈功率用于调节逆变器的输出频率。通过采集公共连接点的功率得到前馈功率以便逆变器调节自身的出力，实时调整输出频率，可以保持系统频率恒定，维持系统的稳定性。附图说明图1为一个实施例中微网频率控制方法的流程示意图；图2为另一个实施例中微网频率控制方法的流程示意图；图3为一个实施例中微网频率控制系统的结构图；图4为一个实施例中微网频率控制方法框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本专利技术进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在一个实施例中，提供一种微网频率控制方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤S110：获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率。微网连接负载与电网之间的公共连接点，具体可通过微网中的交流母线连接负载与电网之间的公共连接点，获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率之后，需要根据公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率。微网一般与外部电网连接实现电网联网运行，因为微网成本较低，可以作为电网的有益补充。负载是依靠微网输出的电能来维持稳定运作的，负载的大小、种类各异，因此需要的电能大小也不一样。微网依据负载所需电能的不同，在保持正常工作的前提下需要调节自身的出力，以节约微网系统发电成本。当电网与微网连通，微网处于联网状态时，微网频率由电网确定；当电网与微网断开，微网处于离网状态时，可获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率后，可以根据采集到的功率大小得知负载的消耗功率大小，从而根据负载的实际运行情况实现相应的调节，以保证微网更好地工作。获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率的器件并不唯一，例如可以采用智能断路器，智能断路器是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统，其主要特点是由电力电子技术、数字化控制装置组成执行单元，代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器。具体地，通过智能断路器检测到微网处于离网状态时，可采集公共连接点处的电压信号和电流信号，并能够对公共连接点处的电压幅值、频率、相位以及功率进行采样分析，独立采集运行数据。此外，智能断路器采用五连杆的自由脱扣器机构，并设计成贮能形式，使用过程中，机构总是处于预贮能位置，只要断路器一接到合闸命令，断路器就能立即瞬时闭合，从而控制线路的通断。智能断路器设置于负载与电网之间公共连接点处，不仅可以采集负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率，还能控制微网与外部电网的通断，实现微网在孤岛模式和联网模式之间的切换。步骤S120：根据公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率。具体地，可通过微网中央控制器接收智能断路器采集的功率并计算微网中各逆变器的前馈功率。微网中央控制器是针对于分布式发电和微电网系统设计的智能中央控制器，它具备完善的微电网多目标优化控制、协议转换、数据采集、测量、保护、控制与监视功能，可以有力保障微电网系统安全、经济、稳定运行。计算时，微网中央控制器可以按照预设的计算规则，根据获取到的负载与电网之间的公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率，计算结果准确可靠。步骤S130：将前馈功率下发至微网中对应的逆变器；前馈功率用于调节逆变器的输出频率。对应地，微网中央控制器根据公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率后，将计算得到的前馈功率下发至微网中对应的逆变器，前馈功率用于调节逆变器的输出频率。具体地，逆变器根据接收到的前馈功率调节输出频率。逆变器由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，是一种可以把直流电能转换为交流电的装置。当微网在并网模式下工作时，逆变器需要满足电网的接口要求，保证电流谐波含量合乎标准，微网作为独立受控的单元，要求逆变器向电网发出的有功功率时可调度的，要求逆变器和电网间交换的无功功率是可控的，对大电网的频率和电压起调节和支撑作用，在负载变化的同时，逆变器根据前馈功率及自身的备用功率调节输出频率，以实现逆变器额定参考功率和敷在功率同步调整，维持了系统的稳定性。在一个实施例中，请参见图2，步骤S110包括步骤S112至步骤S114。步骤S112：采集公共连接点的电压信号和电流信号；负载与电网之间的公共连接点处的电压信号和电流信号是反映负载和电网通断变化情况的重要参数，通过智能断路器采集公共连接点处的电压信号和电流信号可以实时追踪负载的变化情况，还可以得到微网与电网之间的通断状态，然后根据负载的变化及微网与电网之间的通断状态对负载进行相应的控制，以保证负载的正常工作。步骤S114：根据电压信号和电流信号得到公共连接点的功率。采集负载与电网之间的公共连接点处的电压信号和电流信号后，公共连接点的功率可以通过将公共连接点处的电压信号和电流信号相乘计算得到，它反映了微网与电网的连接状态及负载功率的变化情况。负载功率是指负载本身消耗的电功率，在微网向负载供电时，可以根据负载功率的变化调节出力，例如，当负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微网频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率；微网连接所述负载与电网之间的公共连接点；根据所述公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率；将前馈功率下发至微网中对应的逆变器；所述前馈功率用于调节所述逆变器的输出频率。

【技术特征摘要】
1.一种微网频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取负载与微网中各逆变器之间公共连接点的功率；微网连接所述负载与电网之间的公共连接点；根据所述公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率；将前馈功率下发至微网中对应的逆变器；所述前馈功率用于调节所述逆变器的输出频率。2.根据权利要求1所述的微网频率控制方法，其特征在于，所述获取负载与电网之间公共连接点的功率的步骤，包括以下步骤：采集所述公共连接点的电压信号和电流信号；根据所述电压信号和所述电流信号得到所述公共连接点的功率。3.根据权利要求1所述的微网频率控制方法，其特征在于，所述前馈功率包括负载前馈功率，所述根据所述公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率，包括：ΔPper_i＝αωiΔPPCCi＝1,2,……，N其中，ΔPper_i表示第i个逆变器的负载前馈功率，ΔPPCC表示所述公共连接点的功率，αωi表示第i个逆变器的前馈功率分配系数，N为所述逆变器的总数。4.根据权利要求3所述的微网频率控制方法，其特征在于，所述前馈功率分配系数为：其中，mi为第i个逆变器的下垂系数，N为所述逆变器的总数。5.根据权利要求1所述的微网频率控制方法，其特征在于，所述前馈功率包括二调前馈功率，所述根据所述公共连接点的功率计算微网中各逆变器的前馈功率，包括：其中，ΔPsec_i为第i个逆变器的二调前馈功率，KP_ω为二调PI控制器的比例系数，KI_ω为二调PI控制器的积分系数，ωref为二调参考频率，ωPCC为所述公共连接点的频率，N为所述逆变器的总数。6.根据权利要求5所述的微网频率控制方法，其特征在于，所述二调参考频率包括电网频率或微网频率。7.一种微网系统，其特征在于，包括智能断路器、控制器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44