一种微网控制系统技术方案

本发明专利技术提出一种微网控制系统，用于解决现有技术中存在的微网系统内以及微网与大电网之间存在的协调能力差的技术问题，包括多个分布式电源、多个变流器、多个微电源控制器、交流配电柜、多个负载控制器、多个负载和中央控制器，多个分布式电源各通过一个变流器和一个微电源控制器与交流配电柜相连，交流配电柜通过母线与中央控制器相连，多个负载各通过一个负载控制器与母线相连，当中央控制器出现故障时，其中一个微电源控制器可作为备用主控制器。本发明专利技术具有系统协调性好，灵活性好，稳定性高，实用性强，便于推广使用的特点，能够满足当前微网的运行控制要求。

A microgrid control system

The invention provides a micro network control system, used to solve the technical problems and coordination between microgrid system in existing technology and micro grid and grid difference, including a number of distributed power supply, a converter, a plurality of micro controller, AC power distribution cabinet, a controller, a plurality of load the load and the central controller, a plurality of distributed power supply of a converter and a micro power controller and the AC power distribution cabinet is connected by bus, AC power distribution cabinet with the central controller is connected via multiple load through a load connected with the bus controller, the central controller when the fault occurs, one micro controller can be used as power supply standby main controller. The invention has the advantages of good system coordination, good flexibility, high stability, strong practicability and convenient popularization and application, and can meet the requirements of current microgrid operation control.

【技术实现步骤摘要】
一种微网控制系统
本专利技术属于微电网
，涉及一种微网控制系统，可用于对微网的综合控制与保护。
技术介绍
随着国际社会对能源短缺问题的日益重视，以风电、光伏为代表的分布式发电技术得到了迅速发展，成为目前发电领域的重要组成部分。风能、太阳能等可再生分布式发电能源本身具有不稳定性、发电波动性和控制困难等特点，简单的接入大电网势必会对现有的电网造成较大的冲击。为了解决分布式电源与大电网之间的冲突，提出建立微电网。微电网也称微网,是指将分布式电源、储能装置、控制和保护装置结合在一起，采取相应的控制策略为负载供电。与传统电网相比,微网具备很大的灵活性和独特性，但是运行复杂。微网灵活的运行方式与高质量的供电服务,离不开完善的控制系统。目前微网控制系统主要采用对等结构和主从结构。对等结构，微网中每个分布式电源地位相等，不存在起主要支撑作用的主控制单元。采用对等结构的微网，独立参与电压和频率的调控，而无需考虑其他分布式电源的运行情况，因而也不需要通信。在能量平衡的基础上，微网中的任何一个分布式电源接入或退出，不需要改变微网中其它单元。但在孤岛运行时，微网的电压和频率与其额定值之间总是存在一定程度的偏差，该误差不易消除，且系统的可靠性不依赖于通信系统或某一台电源，缺乏统一灵活的调控手段，协调能力差。主从结构，以一个微电源作为主控制单元,其控制器作为主控制器，其余微电源的控制器作为从控制器。由于主从结构对于主控制单元依赖性太强，一方面是因为主控制单元的调节容量有限，另一方面是因为一旦主控制单元出现故障，整个系统在孤岛运行时，就不能正常运行。例如授权公告号为CN203552029U、名称为“一种基于分布式控制器的微网控制系统”的中国专利，公开了一种基于分布式控制器的微网控制系统，包括中央控制器、本地控制器、通信单元和人机交互装置，实现了对微网节点的有效的监控和优化运行，但存在的不足是，对于中央控制单元依赖性太强，微网系统内协调能力差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提出了一种微网控制系统，用于解决现有技术中存在的微网系统内以及微网与大电网之间存在的协调能力差的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种微网控制系统，包括多个分布式电源、交流配电柜、多个负载和控制器，所述控制器包括中央控制器、多个变流器、多个微电源控制器和多个负载控制器，所述多个分布式电源各通过一个变流器和一个微电源控制器与交流配电柜相连，所述交流配电柜通过母线与中央控制器相连，所述多个负载各通过一个负载控制器与母线相连，当中央控制器出现故障时，其中一个微电源控制器可作为备用主控制器，其中：所述变流器，用于将分布式电源输出的交流或直流电转换为三相交流电，并根据微电源控制器指令，将三相交流电的有功功率和无功功率输送到交流配电柜，同时发送三相交流电的电压、频率和功率信号；所述微电源控制器，用于根据中央控制器下发的指令，将不同的控制模式指令发送至与其连接的变流器，对变流器发送的电压、频率和功率信号进行调整；所述负载控制器，用于根据中央控制器下发的指令，对负载运行状态进行控制；所述中央控制器，用于在微电网与大电网并网运行时，根据大电网的需要、本地负载需求和分布式电源的发电能力，对每个分布式电源的有功功率和无功功率运行点和各个负载的运行状态进行选择，并将选择的运行点和负载运行状态信息发送至相应的微电源控制器和负载控制器；当检测到微电网进入孤岛运行状态时，调整控制模式，并向各微电源控制器下发切换控制模式的指令。一种微网控制系统，包括多个分布式电源、交流配电柜、多个负载和控制器，还包括保护电路和相互连接的监控单元和无线传输模块，所述控制器包括中央控制器、多个变流器、多个微电源控制器和多个负载控制器，所述多个分布式电源各通过一个变流器和一个微电源控制器与交流配电柜相连，所述保护电路连接在交流配电柜和中央控制器之间的母线上，所述多个负载各通过一个负载控制器与母线相连，所述监控单元和无线传输模块与交流配电柜相连，当中央控制器出现故障时，其中一个微电源控制器可作为备用主控制器，其中：所述变流器，用于将分布式电源输出的交流或直流电转换为三相交流电，并根据微电源控制器指令，将三相交流电的有功功率和无功功率输送到交流配电柜，同时发送三相交流电的电压、频率和功率信号；所述微电源控制器，用于根据中央控制器下发的指令，将不同的控制模式指令发送至与其连接的变流器，对变流器发送的电压、频率和功率信号进行调整；所述负载控制器，用于根据中央控制器下发的指令，对负载运行状态进行控制；所述中央控制器，用于在微电网与大电网并网运行时，根据大电网的需要、本地负载需求和分布式电源的发电能力，对每个分布式电源的有功功率和无功功率运行点和各个负载的运行状态进行选择，并将选择的运行点和负载运行状态信息发送至相应的微电源控制器和负载控制器；当检测到微电网进入孤岛运行状态时，调整控制模式，并向各微电源控制器下发切换控制模式的指令；所述监控单元，用于对交流配电柜的工作状态和配电参数进行实时监控，并将故障信息发送至监控中心；所述无线传输模块，用于将监控单元监控到的监控数据发送至监控中心；所述保护电路，用于在故障发生时，实时地对负载进行保护。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、本专利技术由于多个分布式电源各通过一个变流器和一个微电源控制器与交流配电柜相连，交流配电柜通过母线与中央控制器相连，多个负载各通过一个负载控制器与母线相连，在并网运行时，根据大电网的需要、本地负载需求和分布式电源的发电能力，中央控制器将控制信息发送至相应的微电源控制器和负载控制器，通过微电源控制器调整各分布式电源的输出功率和负载的运行状态，实现了微网内的功率平衡；在微网进入孤岛运行状态时，调整控制模式，并向各微电源控制器下发切换控制模式的指令，调整微网电压和频率达到稳定，实现了电压平衡和功率平衡，当中央控制器出现故障时，其中一个微电源控制器可作为备用主控制器，与现有技术相比，有效地提高了系统的协调性和稳定性。2、本专利技术可以随着分布式电源的增加，只需要给新增分布式电源配备新的变流器和微电源控制器，具有良好的开放性和兼容性，实用性强，便于推广使用。附图说明图1是本专利技术第一实施例的结构示意图；图2是本专利技术第二实施例的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步详细说明。实施例1参照图1，一种微网控制系统，包括多个分布式电源、多个变流器、多个微电源控制器、交流配电柜、多个负载、多个负载控制器，和中央控制器。本实施例中多个分布式电源由光伏发电机组、风力发电机组、水电机组、柴油机组和蓄电池组成。光伏发电机组通过一个变流器与微电源控制器的输入端相连，微电源控制器的输出端与交流配电柜的一个输入端相连。风力发电机组通过一个变流器与微电源控制器的输入端相连，微电源控制器的输出端与交流配电柜的一个输入端相连；水电机组通过一个变流器与微电源控制器的输入端相连，微电源控制器的输出端与交流配电柜的一个输入端相连。柴油机组通过一个变流器与微电源控制器的输入端相连，微电源控制器的输出端与交流配电柜的一个输入端相连。蓄电池通过一个变流器与微电源控制器的输入端相连，微电源控制器的输出端与交流配电柜的一个输入端相连。交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微网控制系统，包括多个分布式电源、交流配电柜、多个负载和控制器，其特征在于，所述控制器包括中央控制器、多个变流器、多个微电源控制器和多个负载控制器，所述多个分布式电源各通过一个变流器和一个微电源控制器与交流配电柜相连，所述交流配电柜通过母线与中央控制器相连，所述多个负载各通过一个负载控制器与母线相连，当中央控制器出现故障时，其中一个微电源控制器可作为备用主控制器，其中：所述变流器，用于将分布式电源输出的交流或直流电转换为三相交流电，并根据微电源控制器指令，将三相交流电的有功功率和无功功率输送到交流配电柜，同时发送三相交流电的电压、频率和功率信号；所述微电源控制器，用于根据中央控制器下发的指令，将不同的控制模式指令发送至与其连接的变流器，对变流器发送的电压、频率和功率信号进行调整；所述负载控制器，用于根据中央控制器下发的指令，对负载运行状态进行控制；所述中央控制器，用于在微电网与大电网并网运行时，根据大电网的需要、本地负载需求和分布式电源的发电能力，对每个分布式电源的有功功率和无功功率运行点和各个负载的运行状态进行选择，并将选择的运行点和负载运行状态信息发送至相应的微电源控制器和负载控制器；当检测到微电网进入孤岛运行状态时，调整控制模式，并向各微电源控制器下发切换控制模式的指令。...

【技术特征摘要】
1.一种微网控制系统，包括多个分布式电源、交流配电柜、多个负载和控制器，其特征在于，所述控制器包括中央控制器、多个变流器、多个微电源控制器和多个负载控制器，所述多个分布式电源各通过一个变流器和一个微电源控制器与交流配电柜相连，所述交流配电柜通过母线与中央控制器相连，所述多个负载各通过一个负载控制器与母线相连，当中央控制器出现故障时，其中一个微电源控制器可作为备用主控制器，其中：所述变流器，用于将分布式电源输出的交流或直流电转换为三相交流电，并根据微电源控制器指令，将三相交流电的有功功率和无功功率输送到交流配电柜，同时发送三相交流电的电压、频率和功率信号；所述微电源控制器，用于根据中央控制器下发的指令，将不同的控制模式指令发送至与其连接的变流器，对变流器发送的电压、频率和功率信号进行调整；所述负载控制器，用于根据中央控制器下发的指令，对负载运行状态进行控制；所述中央控制器，用于在微电网与大电网并网运行时，根据大电网的需要、本地负载需求和分布式电源的发电能力，对每个分布式电源的有功功率和无功功率运行点和各个负载的运行状态进行选择，并将选择的运行点和负载运行状态信息发送至相应的微电源控制器和负载控制器；当检测到微电网进入孤岛运行状态时，调整控制模式，并向各微电源控制器下发切换控制模式的指令。2.一种微网控制系统，包括多个分布式电源、交流配电柜、多个负载和控制器，其特征在于，还包括保护电路和相互连接的监控单元和无线传输模块，所述控制器包括中央控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：相征，薛颖荟，任鹏，刘明辉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61