本发明专利技术公开了一种基于公共连接点处一体化控制的微电网柔性并网控制方法，在PCC处配置储能系统和SSTS，利用微电网与配电网公共连接点处所能采集到的完备的微电网及配电网电量信息，配合该处所配置的储能，在配电网电压暂降发生时向配电网发出无功，电压暂升时消耗多余无功，缓解电压失稳程度；配合固态切换开关，提高微电网并离网切换速度及精度。从而使得多微源微电网以最小接入方式友好接入配电网，并同时具有协助配电网穿越电压暂降故障的能力。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，在PCC处配置储能系统和SSTS，利用微电网与配电网公共连接点处所能采集到的完备的微电网及配电网电量信息，配合该处所配置的储能，在配电网电压暂降发生时向配电网发出无功，电压暂升时消耗多余无功，缓解电压失稳程度；配合固态切换开关，提高微电网并离网切换速度及精度。从而使得多微源微电网以最小接入方式友好接入配电网，并同时具有协助配电网穿越电压暂降故障的能力。【专利说明】
本专利技术涉及一种，是一 种基于公共连接点处储能与固态开关一体化控制使得微电网并离网能以最小接入技术接 入配电网，且能根据反向支撑算法反哺配电网的微电网控制方法，属于分布式能源以微电 网形式灵活接入配电网技术。
技术介绍
微电网是一种在能量供应系统中增加可再生能源和分布式能源渗透率的新兴能 量传输模式，其组成包括不同种类的分布式电源、储能系统、负荷的用户终端以及相关的测 量、控制、保护装置，其作为分布式发电的高级结构形式，可以将多种分布式电源、负荷、储 能有效地组织起来，同时具备与外部大电网并网运行和离网运行的能力。通常情况下，微电 网与配电网并网运行，配电网为其提供电压和频率支撑，补偿功率缺额或吸纳多余功率；当 配电网出现故障或者需要检修时，微电网与配电网的公共连接点（PCC)分断，微电网由并 网运行模式转入离网运行模式，继续为微电网内负荷供电，提高微电网内的供电可靠性。 但可再生能源输出的间歇性、随机性等特点会对微电网造成频繁功率波动、电能 质量污染等不利影响。微电网在任何时刻都需要一个频率电压基准源对微电网的运行进行 支撑，失去基准源或基准源扰动将会使微电网失稳崩溃。与大型互联电网相比，微电网是一 个容量较小的低全局惯量系统，抗扰动能力差，用户对供电质量要求更高，且在网络拓扑、 典型机组调控、接口控制方法等方面均具有特殊性。随着微电网对配电网渗透率的提高，这 些问题将会更加突出，因此，安全稳定运行对于微电网意义重大。 与此同时，微电网本身具有灵活性和快速响应的特点。分布式能源广泛存在于时 空之中，可灵活地采集和获取。分布式电源多经过电力电子变换器接入微电网，其接口简 单，能适应多种控制方式，在不改变拓扑的情况下，可实现多种功能的组合，达到灵活接入、 退出电网的目的。除了大量以光伏和储能系统为代表的分布式电源以电力电子变换器形式 接入微电网外，微电网也包含少量诸如微型燃气轮机的低转动惯量旋转设备。这些设备具 有快速启停的功能，可快速适应外界条件的变化，快速响应电网管理系统的控制指令。 随着微电网技术研究的深入以及微电网渗透率的提高，微电网的运行控制不再只 是简单的追求其自身稳定可靠、降低对配电网的不利影响，进而要更多的考虑微电网以柔 性方式接入配电网，甚至是在配电网发生特定故障时或稳定裕度降低时，对配电网进行反 哺支撑。这也标志着微电网从"负荷"时代进入"灵活可调配电源"时代。 因此，无论是满足微电网自身运行的需要，还是接入配电网的需要，亦或是对配电 网反哺支撑的需要，都需要相应的控制策略及装置来满足。PCC点作为连接微电网和配网的 唯一途径，是微电网离网/并网切换、与配电网互动的关键点，该处的并离网控制、稳定控 制、电能质量控制、潮流控制尤为重要。 公共连接点（PCC)处具有天然的有利条件来满足上述要求，但目前的微电网PCC 处方案仅包含PCC处数据采集和PCC处开关控制功能，而要实现联络线潮流调节、微电网运 行模式转换、零潮流并离网切换等功能，还需要与EMS (能量管理系统）通信，进而通过能量 管理系统下发指令至相应的微电源以调节微电源的有功、无功输出，改变微电网的控制方 式。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的响应时延长、缺乏灵活性、可移植性差等缺 陷不足，本专利技术提供一种，在PCC 处重新定义一个集成了储能系统、固态切换开关的一体化控制装置，将分布式能源以微电 网形式灵活接入配电网，不依赖于EMS和通信，仅通过PCC处储能和固态切换开关配合，精 细化管理微电网并离网运行全流程，使得微电网以最小接入技术接入配电网，同时该微电 网还能够协助配电网穿越电压暂降、骤升故障。 技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为： ，在PCC(微电网与配 电网公共连接点）处配置有微电网柔性接入配电网装置，所述微电网柔性接入配电网装置 中集成有储能系统、SSTS (Solid State Transfer Switch,固态切换开关）和控制单元，所 述控制单元中载有微电网并离网最小接入一体化控制方法，储能系统和SSTS受微电网并 离网最小接入一体化控制方法控制；控制单元通过实时监测微电网电量信息和配电网电量 信息，控制储能系统和SSTS协调配合，实现快速无缝并离网切换；微电网柔性接入配电网 装置根据SSTS的状态定义微电网运行状态：若SSTS分断，则微电网处于离网运行状态，采 用流程i的控制方法；若SSTS闭合，则微电网处于并网运行状态，采用流程ii的控制方法； i :在微电网处于离网运行状态时，微电网柔性接入配电网装置运行在VF控制状 态，为微电网提供频率基准和电压基准，同时对微电网进行稳定控制，具体包括： a.微电网柔性接入配电网装置实时监测配电网的运行状态，当检测到配电网恢复 供电、电能质量符合要求且保持时长达到一定时间时，储能系统VF控制的参考电压和参考 频率开始与配电网预同步，使微电网电压幅值、频率和相位角逐步向配电网靠近； b.当微电网电压和配电网电压的电压差和相角差满足并网标准时，记录当前储能 系统输出的有功和无功，控制SSTS在其两侧电压差过零时刻闭合；SSTS闭合后，储能系统 由VF控制切换为PQ控制，并将前述所记录的前一时刻的有功和无功数据作为储能系统PQ 控制的基准，以使得联络线上不会出现功率突变，实现平滑切换；之后转入流程ii的控制； ii :在微电网处于并网运行状态时，微电网柔性接入配电网装置运行在PQ控制状 态，调节联络线潮流，并在配电网发生电压暂降或出现电压暂降趋势时向配电网发出无功， 在配电网发生电压聚升或出现电压聚升趋势时消耗多余无功，缓解电压失稳程度，协调配 电网穿越电压暂降、聚升故障，具体包括： c.判断配电网电压是否偏离额定值：若没有偏离额定值，当联络线潮流超出预设 值时，储能系统进行反向潮流补偿，以抑制联络线上的功率波动；若偏离额定值，且在孤岛 检测判据不生效的前提下，进一步判断电压偏离状况，若电压升高则进入流程d，若电压降 低则进入流程e ;若偏离额定值，且孤岛检测判据生效，则进入流程f ;若需要执行计划离网 程序，则进入流程g; d.在孤岛检测判据不生效的前提下，储能系统转入电压骤升趋势控制算法控制， 根据电压升高程度，对处在电压骤升状态下的配电网进行逆无功支撑，所述储能系统向配 电网吸纳无功，所吸纳的无功的值由电压骤升趋势无功吸纳算法确定；若配电网电压恢复 至额定值则进入流程C，否则继续流程d ; e.在孤岛检测判据不生效的前提下，储能系统转入电压暂降趋势控制算法控制， 根据电压降低程度，对处在电压暂降状态下的配电网进行无功支撑，所述储能系统向配电 网提本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于公共连接点处一体化控制的微电网柔性并网控制方法，其特征在于：在PCC处配置有微电网柔性接入配电网装置，所述微电网柔性接入配电网装置中集成有储能系统、SSTS和控制单元，所述控制单元中载有微电网并离网最小接入一体化控制方法，储能系统和SSTS受微电网并离网最小接入一体化控制方法控制；控制单元通过实时监测微电网电量信息和配电网电量信息，控制储能系统和SSTS协调配合，实现快速无缝并离网切换；微电网柔性接入配电网装置根据SSTS的状态定义微电网运行状态：若SSTS分断，则微电网处于离网运行状态，采用流程i的控制方法；若SSTS闭合，则微电网处于并网运行状态，采用流程ii的控制方法；i：在微电网处于离网运行状态时，微电网柔性接入配电网装置运行在VF控制状态，为微电网提供频率基准和电压基准，同时对微电网进行稳定控制，具体包括：a.微电网柔性接入配电网装置实时监测配电网的运行状态，当检测到配电网恢复供电、电能质量符合要求且保持时长达到一定时间时，储能系统VF控制的参考电压和参考频率开始与配电网预同步，使微电网电压幅值、频率和相位角逐步向配电网靠近；b.当微电网电压和配电网电压的电压差和相角差满足并网标准时，记录当前储能系统输出的有功和无功，控制SSTS在其两侧电压差过零时刻闭合；SSTS闭合后，储能系统由VF控制切换为PQ控制，并将前述所记录的前一时刻的有功和无功数据作为储能系统PQ控制的基准，以使得联络线上不会出现功率突变，实现平滑切换；之后转入流程ii的控制；ii：在微电网处于并网运行状态时，微电网柔性接入配电网装置运行在PQ控制状态，调节联络线潮流，并在配电网发生电压暂降或出现电压暂降趋势时向配电网发出无功，在配电网发生电压聚升或出现电压聚升趋势时消耗多余无功，缓解电压失稳程度，协调配电网穿越电压暂降、聚升故障，具体包括：c.判断配电网电压是否偏离额定值：若没有偏离额定值，当联络线潮流超出预设值时，储能系统进行反向潮流补偿，以抑制联络线上的功率波动；若偏离额定值，且在孤岛检测判据不生效的前提下，进一步判断电压偏离状况，若电压升高则进入流程d，若电压降低则进入流程e；若偏离额定值，且孤岛检测判据生效，则进入流程f；若需要执行计划离网程序，则进入流程g；d.在孤岛检测判据不生效的前提下，储能系统转入电压骤升趋势控制算法控制，根据电压升高程度，对处在电压骤升状态下的配电网进行逆无功支撑，所述储能系统向配电网吸纳无功，所吸纳的无功的值由电压骤升趋势无功吸纳算法确定；若配电网电压恢复至额定值则进入流程c，否则继续流程d；e.在孤岛检测判据不生效的前提下，储能系统转入电压暂降趋势控制算法控制，根据电压降低程度，对处在电压暂降状态下的配电网进行无功支撑，所述储能系统向配电网提供无功，所发出的无功的值由电压暂降趋势无功吸纳算法确定；若配电网电压恢复至额定值则进入流程c，否则继续流程e；f.非计划并网转离网流程：微电网柔性接入配电网装置控制SSTS在联络线电流过零时刻分断，储能系统由PQ控制切换为VF控制，转入流程i；g.计划并网转离网流程：当微电网柔性接入配电网装置接收到计划离网指令时，根据当前联络线潮流，增发或吸收有功或无功，使得联络线上的潮流趋于零，进而控制SSTS在联络线电流过零时刻分断，储能系统由PQ控制切换为VF控制，转入流程i。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：窦晓波，莫熙，吴在军，胡敏强，赵波，孙旻，孙纯军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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