一种水电微网自动离网控制的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种水电微网自动离网控制的方法及装置，涉及电力系统微网控制技术领域。方法包括：实时采集主电网的电流和电压，并根据所述电流和所述电压计算频率及分界断路器的功率方向；当所述频率未在预设的阈值区间时，判断所述功率方向；根据所述功率方向确定所述微网是否启动离网模式；其中，在确定启动离网模式时，对所述离网模式做对应地延迟处理；采用本发明专利技术的技术方案，基于频率及功率方向的判断，建立微网独立运行环境，采用启动离网模式或保持现运行模式的控制策略，适应微网自动组网的需要，无需人工参与，不受通讯条件限制，保证实时给重要负荷持续供电。

A Method and Device for Automatic Off-line Control of Hydroelectric Microgrid

The invention discloses a method and device for automatic off-grid control of hydropower micro-grid, which relates to the technical field of power system micro-grid control. The method includes: collecting the current and voltage of the main power grid in real time, calculating the frequency and power direction of the demarcation circuit breaker according to the current and voltage; judging the power direction when the frequency is not in the preset threshold range; determining whether the microgrid starts the off-grid mode or not according to the power direction; and determining the off-grid mode when the off-grid mode is started, calculating the off-grid mode. By adopting the technical scheme of the present invention, based on the judgment of frequency and power direction, an independent operation environment of the microgrid is established, and the control strategy of starting off-grid mode or maintaining the current operation mode is adopted to meet the needs of the microgrid automatic networking, without manual participation and without limitation of communication conditions, so as to ensure the continuous power supply to important loads in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种水电微网自动离网控制的方法及装置
本专利技术涉及电力系统微网控制
，具体涉及一种水电微网自动离网控制的方法及装置。
技术介绍
山区电网中，水电资源丰富，各地已开发大量水电站并接入配电网。但是水电丰富地区多为偏远山区，电网结构薄弱，通讯信号差，用户可转供率低，供电可靠性差；当供电线路检修或故障停电时，均会造成相关用户、水电站停电。如果充分利用水电资源，构建以水电为主电源的微网，就可以较低的成本提高山区电网供电可靠性。微网有并网和离网两种状态。当电网发生故障时，微网可离网运行，进入孤立的孤岛状态。然而在微网的运行技术中，微网的运行控制尤其是并离网切换控制具有一定的难度。当电网发生故障时，水电的电力输出与实际负荷的电力需求很可能不平衡，造成大量电能缺额或电能过剩。此时需要迅速进行判断并进行相应的调节控制，使微网能够由并网切换至离网状态运行。但是，现有技术中，一般是针对特定的并网方式设计离网的策略，且离网控制会受到通讯条件的限制，无法自适应切换到离网运行方式，没有针对水电的特点考虑组网范围最大化和离网时间的合理选择。因此，设计一种实现水电微网自动离网、不受通讯条件限制且能够保证给重要负荷持续供电的方法迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种水电微网自动离网控制的方法及装置，其能够克服现有技术的缺陷，通过判断频率及功率方向，采用启动离网模式或保持现运行模式的控制策略，适应微网自动组网的需要，无需人工参与，不受通讯条件限制，实时保证重要负荷持续供电。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案得以实现：一种水电微网自动离网控制方法，包括：实时采集主电网的电流和电压，并根据所述电流和所述电压计算频率及分界断路器的功率方向；当所述频率未在预设的阈值区间时，判断所述功率方向；根据所述功率方向确定所述微网是否启动离网模式；其中，在确定启动离网模式时，对所述离网模式做对应地延迟处理。根据所述功率方向确定所述微网是否启动离网模式，具体包括：当所述功率方向为第一预设方向时，启动离网模式或保持现运行模式；当所述功率方向为第二预设方向时，保持现运行模式。所述当所述功率方向为第一预设方向时，启动离网模式或保持现运行模式，具体包括：当所述频率大于第一预设阈值且所述功率方向为第一预设方向时，启动第一离网模式或保持现运行模式；当所述频率小于第二预设阈值且所述功率方向为第一预设方向时，启动第二离网模式。所述启动第一离网模式具体包括：延迟第一预设时间；若所述频率仍未在所述预设的阈值区间，则发送离网指令；若所述频率在所述预设的阈值区间时，保持现运行模式。所述启动第二离网模式，具体包括：延迟第二预设时间，发送离网指令。所述第一离网模式中包括延迟第一预设时间；所述第二离网模式中包括延迟第二预设时间；所述第二预设时间小于所述第一预设时间。一种水电微网自动离网控制装置，包括：采集模块，用于实时采集主电网的电流和电压；判断模块，用于根据所述采集模块采集的所述电流和所述电压计算频率及分界断路器的功率方向；还用于当判断所述频率未在预设的阈值区间时，判断所述功率方向的指向；执行模块，用于根据所述判断模块判断得到的结果确定所述微网是否启动离网模式；其中，在确定启动离网模式时，对所述离网模式做对应地延迟处理。所述判断模块，具体用于当所述频率超出预设的阈值区间，且所述功率方向为第一预设方向时，启动离网模式或保持现运行模式；当所述频率超出预设的阈值区间，且所述功率方向为第二预设方向时，保持现运行模式。所述执行模块包括第一执行单元和第二执行单元；所述第一执行单元，用于当所述频率大于第一预设阈值且所述功率方向为所述第一预设方向时，启动第一离网模式或保持现运行模式；所述第二执行单元，用于当所述频率小于所述第二预设阈值且所述功率方向为所述第一预设方向时，启动第二离网模式。所述第一执行单元具体用于延迟第一预设时间；若所述频率仍未在所述预设的阈值区间，则发送离网指令；若所述频率在所述预设的阈值区间时，保持现运行模式。所述第二执行单元，具体用于延迟第二预设时间，发送离网指令。所述第一执行单元具体用于延迟第一预设时间；所述第二执行单元具体用于延迟第二预设时间；所述第二预设时间小于所述第一预设时间。本专利技术所达到的有益效果：用本专利技术的方法实现的水电微网自动离网控制方法及装置，基于频率及功率方向的判断，建立微网独立运行环境，采用启动离网模式或保持现运行模式的控制策略，适应微网自动组网的需要，无需人工参与，不受通讯条件限制，保证实时给重要负荷持续供电。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是实施例一所示的一种水电微网结构示意图；图2是实施例一所示的一种水电微网自动离网控制方法的流程图；图3是实施例二所示的一种水电微网自动离网控制装置的方框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1所示，提供了一种水电微网结构示意图。配电网线路为水电与用电混供线路，通过变电站断路器CB1连接变电站母线A(一般为10kV)，接有水电站HS和配变负荷V等；水电微网区域包括水电站HS、配变负荷V。如图1虚线框中所示，水电微网由分界断路器FS3、水电站HS1、配变负荷V1、配变负荷V2构成；水电微网中的分界断路器FS3与主电网连接，在并网运行时，可与主电网进行功率交换。在正常情况下，当主电网出现故障需水电微网孤网运行时，利用本专利技术提供的方法可以控制水电微网自动离网，如图2所示，具体步骤包括：步骤101、实时采集主电网的电流和电压并根据电流和电压计算频率及分界断路器的功率方向；在本实施例中，水电微网未脱离主电网时，采集分界断路器的电流、电压、频率与主电网的电流、电压、频率完全一致。步骤102、判断频率是否在预设的阈值区间内，是则保持现运行模式；否则:当频率大于第一预设阈值时，执行步骤103；当频率小于第二预设阈值时，执行步骤105；在本实施例中，第一预设阈值为阈值最大值，第二预设阈值为阈值最小值；其中，阈值最大值一定大于阈值最小值；步骤103、判断功率方向，当功率方向为第一预设方向时，启动第一离网模式执行步骤104；当功率方向为第二预设方向时，保持现运行模式；在本实施例中，获取分界断路器FS3处的功率方向；具体地，功率方向为第一预设方向即功率由水电微网流向主电网；功率方向为第二预设方向即功率由主电网流向水电微网；为实现经济运行，水电开机一般为机组最大出力状态，此状态可随时减少出力，但无法增加出力；如果功率方向为第二预设方向即主电网流向水电微网，此时水电微网中水电最大出力仍无法满足全部负荷需要，或者水电在停机状态而无法迅速开机，离网后无法实现微网稳定运行；由于此时主电网频率大于第一预设阈值，在高频状态，可通过调减水电出力来维持频率稳定，微网应保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水电微网自动离网控制方法，其特征在于，包括：实时采集主电网的电流和电压，并根据所述电流和所述电压计算频率及分界断路器的功率方向；当所述频率未在预设的阈值区间时，判断所述功率方向；根据所述功率方向确定所述微网是否启动离网模式；其中，在确定启动离网模式时，对所述离网模式做对应地延迟处理。

【技术特征摘要】
1.一种水电微网自动离网控制方法，其特征在于，包括：实时采集主电网的电流和电压，并根据所述电流和所述电压计算频率及分界断路器的功率方向；当所述频率未在预设的阈值区间时，判断所述功率方向；根据所述功率方向确定所述微网是否启动离网模式；其中，在确定启动离网模式时，对所述离网模式做对应地延迟处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述功率方向确定所述微网是否启动离网模式，具体包括：当所述功率方向为第一预设方向时，启动离网模式或保持现运行模式；当所述功率方向为第二预设方向时，保持现运行模式。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述功率方向为第一预设方向时，启动离网模式或保持现运行模式，具体包括：当所述频率大于第一预设阈值且所述功率方向为第一预设方向时，启动第一离网模式或保持现运行模式；当所述频率小于第二预设阈值且所述功率方向为第一预设方向时，启动第二离网模式。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述启动第一离网模式具体包括：延迟第一预设时间；若所述频率仍未在所述预设的阈值区间，则发送离网指令；若所述频率在所述预设的阈值区间时，保持现运行模式。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述启动第二离网模式，具体包括：延迟第二预设时间，发送离网指令。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一离网模式中包括延迟第一预设时间；所述第二离网模式中包括延迟第二预设时间；所述第二预设时间小于所述第一预设时间。7.一种水电微网自动离网控制装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志峰，张志良，何周，李岩，李金坡，华争祥，
申请(专利权)人：韶关云舜综合能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44