用于微电网的控制方法和系统技术方案

本公开涉及在微电网1中执行的控制方法。所述微电网包括：被配置成用于向所述微电网中注入电功率的至少一个电功率源2和/或3，被配置成用于允许在所述微电网与第一电力网8a之间的第一功率潮流的第一公共耦合点(PCC)5a，以及被配置成用于允许在所述微电网与第二电力网8b之间的第二功率潮流的第二PCC 5b。所述方法包括获取关于所述第一功率潮流的变化的信息，并且基于所获取的信息来控制所述第二功率潮流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微电网的控制
本公开涉及在与一个或多个其它电力网具有多个公共耦合点(PCC)的微电网中的控制方法。
技术介绍
微电网是通常经由PCC连接到传统集中式电网(宏电网)操作的发电、储能以及负载的局部化群组。与宏电网的此单个公共耦合点可以断开连接，从而使微电网成为孤岛。微电网是旨在从许多小型能源、分布式发电机(DG)在本地产生电功率的结构的一部分。在微电网中，DG经由转换器被连接，该转换器控制DG的输出，即注入到微电网中的电流。微电网(在电网连接模式下，即连接到宏电网)从所连接的DG位置提供优化的或最大的功率输出，并且其余功率部分由宏电网提供。微电网通过可控开关在PCC处连接到宏电网。在电网故障期间，失去此电网连接，且微电网成为孤岛。在孤岛化期间，由于来自电网的功率引入的损失以及由电网进行的电压控制的损失而在微电网中存在不平衡的风险。针对电压控制，要求改变DG的控制模式。功率平衡通过快速蓄电措施和立即甩负载方案来解决。在AC微电网中，频率在稳态下处处是相同的，而电压可以根据功率潮流而不同。然而，在DG输出连续变化、负载切换和低惯性的微电网中，存在小规模的连续频率和电压波动。这种偏差在大暂态现象(即DG故障等)期间更大。频率和电压稳定性涉及最小的振荡和过冲，具有在扰动之后返回至初始值(或者在可接受偏差内的任何其它稳态值)的能力。具有多个DG和负载的微电网需要在不同层级的多个开关，以连接到主电力网以及微电网内的不同网络部分和与之断开连接。由这些开关所进行的自动断开连接旨在用于系统保护。需要计划的连接和断开连接以实现优化操作，确保功率平衡和再同步化并保持电压、频率和功率振荡方面的可接受系统动态。在网络重新连接到微电网之前，执行利用电压幅度、相角和频率匹配的再同步化以确保重新连接时的微电网的稳定性。微电网可以具有超过一个PCC。在这种情况下，如果微电网在PCC中的一个处成为孤岛，则功率传输仍可以通过PCC中的另一个进行。通常，功率传输然后将在仍被连接的PCC上显著增加，以补偿该孤岛。同样地，如果成为孤岛的PCC被重新连接，则另一已连接的PCC上的功率传输通常将显著下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在微电网具有多个PCC时的改善的微电网的控制。现有技术的微电网存在的问题是其通常仅具有一个PCC，这使得他们更易受到在该单个PCC处孤岛化的影响。使用多个PCC提供了冗余，并因此提供了使得能够将超过两个电力网(包括微电网)相互连接并在其之间传输功率方面的灵活性。然而，本专利技术人已经认识到使用多个PCC引入针对微电网的控制的附加挑战。例如，第二PCC上的功率潮流受到第一PCC上的功率潮流的影响。这在微电网在第一PCC处被成为孤岛或者再同步的情况下甚至更加明显，导致第二PCC处的瞬态功率潮流。这可能导致微电网中的不平衡，且还可能导致微电网经由第二PCC而相连接的电力网中的不平衡，尤其是如果该电力网是弱电网或另一微电网的话。借助于本专利技术，通过考虑第一PCC上的功率潮流的变化来控制第二PCC上的功率潮流，来减轻这些问题。第一PCC上的功率潮流可以是非有意的，例如如果第一PCC由于技术故障而成为孤岛，在这种情况下，用传感器测量结果来观测该变化，并且微电网的控制系统可以因此动作以控制第二PCC上的功率潮流。替换地，第一PCC上的功率潮流的变化可以是有意的，例如第一PCC处的微电网的计划孤岛化或再同步，在这种情况下控制系统可以根据期望来同时地控制第一和第二PCC两者上的功率潮流。根据本专利技术的一方面，提供了一种在微电网中执行的控制方法。微电网包括被配置成用于向微电网中注入电功率的至少一个电功率源，例如发电机或蓄电设备。微电网还包括被配置成用于允许在微电网与第一电力网(例如国家配电网或另一微电网)之间的第一功率潮流的第一PCC。微电网还包括被配置成用于允许在微电网与第二电力网之间的第二功率潮流的第二PCC，第二电力网与第一电力网相同或者不同。本方法包括获取关于第一功率潮流的变化的信息。本方法还包括基于所获取的信息来控制第二功率潮流。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于微电网的控制系统。控制系统被配置成用于微电网，该微电网包括被配置成用于向微电网中注入电功率的至少一个电功率源，例如发电机或蓄电设备。该微电网还包括第一公共耦合点(PCC)，其被配置成用于允许在微电网与第一电力网(例如国家配电网或另一微电网)之间的第一功率潮流。微电网还包括被配置成用于允许在微电网与第二电力网之间的第二功率潮流的第二PCC，第二电力网与第一电力网相同或者不同。控制系统被配置成用于获取关于第一功率潮流的变化的信息，并且用于基于所获取的信息来控制第二功率潮流。根据本专利技术的另一方面，提供了一种微电网，其包括被配置成用于向微电网中注入电功率的至少一个电功率源。微电网还包括被配置成用于允许在微电网与第一电力网之间的第一功率潮流的第一PCC。微电网还包括被配置成用于允许在微电网与第二电力网之间的第二功率潮流的第二PCC。微电网还包括本公开的控制系统的实施例。根据本专利技术的另一方面，提供了一种包括计算机可执行组件的计算机程序产品，该计算机可执行组件用于当计算机可执行组件在包括于微电网(1)的控制系统中的处理器电路上运行时，促使所述控制系统执行根据权利要求1-10中的任一项所述的方法。一般地，在权利要求中使用的所有术语应根据其在
中的普通意义来解释，除非在本文中另外明确地定义。应将对“一/一个/该元件、装置、组件、装置、步骤等”的所有提及开放地解释为提及元件、装置、组件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另外明确地说明。本文公开的任何方法的步骤不必按照公开的精确顺序执行，除非明确地说明。本公开的用于不同特征/组件的“第一”、“第二”等的使用仅仅意图将该特征/组件与其它类似特征/组件区别开，而不对特征/组件赋予任何顺序或分级结构。附图说明将参考附图仅以示例的方式来描述实施例，在所述附图中：图1是本公开的微电网的实施例的示意性电路图。图2是的本公开的方法的实施例的示意性流程图。图3是本公开的方法的示例性实施例的示意性流程图。具体实施方式现在将在下文中参考其中示出了某些实施例的附图来更全面地描述实施例。然而，在本公开的范围内可以有许多不同形式的其它实施例。相反地，以下实施例是以示例的方式提供的，使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域的技术人员全面地传达本公开的范围。相同的附图标记遍及各图指代相同元件。本专利技术的目的是，在例如在多PCC微电网中的特定(第一)PCC处执行计划孤岛化或再同步的同时，对其它(第二)PCC的功率潮流进行控制。可以如下概括本方法的实施例：—针对再同步，通过调整微电网中的功率源的功率输出，或者借助于第一PCC处的PCC对接转换器，来实现第一PCC处的电压和瞬态控制。同时，还通过调整微电网中的功率源的功率输出，或者借助于第二PCC处的PCC对接转换器，来执行第二(和任何第三、第四等)PCC的功率潮流控制。—针对计划孤岛化，通过调整微电网中的功率源的功率输出，或者借助于第一PCC处的PCC对接转换器，来实现第一PCC处至零的瞬态和功率控制。同时，还通过调整微电网中的功率源的功率输出，或者借助于第二PCC处的PCC对接转换器，来执行第二(和任何第三、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在微电网(1)中执行的控制方法，包括：至少一个电功率源(2；3)，其被配置成用于向所述微电网中注入电功率；第一公共耦合点PCC(5a)，其被配置成用于允许在所述微电网与第一电力网(8a)之间的第一功率潮流；以及第二PCC(5b)，其被配置成用于允许在所述微电网与第二电力网(8b)之间的第二功率潮流；所述方法包括：获取(S1)关于所述第一功率潮流的变化的信息；以及基于所获取(S1)的所述信息来控制(S2)所述第二功率潮流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在微电网(1)中执行的控制方法，包括：至少一个电功率源(2；3)，其被配置成用于向所述微电网中注入电功率；第一公共耦合点PCC(5a)，其被配置成用于允许在所述微电网与第一电力网(8a)之间的第一功率潮流；以及第二PCC(5b)，其被配置成用于允许在所述微电网与第二电力网(8b)之间的第二功率潮流；所述方法包括：获取(S1)关于所述第一功率潮流的变化的信息；以及基于所获取(S1)的所述信息来控制(S2)所述第二功率潮流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取(S1)信息是控制所述第一功率潮流的所述变化的一部分。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，控制(S2)所述第二功率潮流包括将所述第二功率潮流控制为尽管存在所述第一功率潮流的变化也是恒定的，或者阶梯式或斜坡式地改变。4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其中，所述第一功率潮流的变化将为零，其对应于在所述第一PCC(5a)处使所述微电网(1)成为孤岛。5.根据权利要求1-3其中任一项所述的方法，其中，所述第一功率潮流的变化从零开始，其对应于在所述第一PCC(5a)处使所述微电网(1)成为孤岛之后的再同步。6.根据前述权利要求其中任一项所述的方法，其中，控制(S2)所述第二功率潮流包括通过调整由所述至少一个电功率源(2；3)进行的电功率的所述注入，来控制所述第二功率潮流。7.根据权利要求1-5其中任一项所述的方法，其中，所述微电网(1)还包括与所述第二PCC(5b)对接的转换器(6b)；其中，控制(S2)所述第二功率潮流包括借助于所述对接转换器(6b)来控制所述第二功率潮流。8.根据前述权利要求其中任一项所述的方法，其中，所述第一电力网(8a)被连接到所述第二电力...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·玛朱姆德，J·米克赫杰，E·利格曼，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH