一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法及系统，包括：获取当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态；根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制。本发明专利技术根据接入能量路由器的直流母线电压与能量路由器的工作状态，对接入能量路由器的储能电池、可再生能源系统进行协调控制，提高了微电网系统的稳定性，以及通过能量协调控制器对储能电池SOC状态的监控，控制能量路由器的工作状态，实现了储能电池SOC值的自主调节，提高了能量路由器应变突发故障的能力。

A Hierarchical Coordination Control Method and System for Microgrid Based on Energy Router

【技术实现步骤摘要】
一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法及系统
本专利技术涉及能源互联网
，具体涉及一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法及系统。
技术介绍
随着分布式能源、微网等技术的发展，大量供能或耗能设备需要连接到能量传输网络中，传统输电网无法满足各类能源广泛接入的需求。能量路由器可以实现多种能源网络的互连、调度和控制。能量路由器是一种融合了信息技术与电力电子变换技术的电力装备，可实现分布式能量的高效利用和传输。能量路由器是能源互联网中的核心部分，可连接配电网和负载端，并且可以实现电能双向流动。从能量路由器的功能架构来看，多种端口导致能量路由器可能的工作状态繁多，如何设计合理的工作模式也是一个极大的挑战。在现有技术对能量路由器的控制方法中，采用高度智能化管理的能量路由器管理输配电系统，导致能量路由器应对突发故障的能力较低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法及系统，根据接入能量路由器的直流母线电压与能量路由器的工作状态，对接入能量路由器的储能电池、可再生能源系统进行协调控制，提高了微电网系统的稳定性，以及通过能量协调控制器对储能电池SOC状态的监控，控制能量路由器的工作状态，实现了储能电池SOC值的自主调节，提高了能量路由器应变突发故障的能力。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：获取当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态；根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制。优选的，所述根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制，包括：步骤1.根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行第一层协调控制；步骤2.当经过第一层协调控制后接入能量路由器的直流母线电压不超过预设值时，基于当前接入能量路由器的直流母线电压、当前能量路由器的工作状态以及接入能量路由器的储能电池的SOC值，通过能量路由器对微电网进行第二层协调控制。进一步的，所述步骤1具体为：当接入能量路由器的直流母线电压在390～410V范围内且能量路由器处于并网或者孤岛状态时，控制能量路由器工作在下垂状态；当直流母线电压在380～390V范围内且能量路由器处于孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在下垂状态；当直流母线电压在380V以下且能量路由器处于孤岛状态且负载过载时，通过能量路由器控制储能电池工作在恒流放电状态；当直流母线电压在410～420V范围内且能量路由器处于并网或孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在充电状态；当直流母线电压在420V以上且能量路由器处于并网或孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在恒流充电模式以及通过能量路由器控制可再生能源系统工作在恒压模式。进一步的，所述步骤2中的预设值为410V；所述步骤2具体为：当直流母线电压在390V以下、能量路由器处于孤岛状态以及储能电池的SOC值小于等于10％时，通过能量路由器控制储能电池停止工作；当直流母线电压在390V以下、能量路由器处于孤岛状态以及储能电池的SOC值在10％～30％范围内时，控制能量路由器进行切负载；当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值小于等于40％时，控制能量路由器进入并网状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在恒流充电状态；当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值在40％～70％范围内时，控制能量路由器进入孤岛状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在静止状态；当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值大于等于70％时，控制能量路由器进入并网状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在恒流放电状态。优选的，所述能量路由器分别通过直流母线端口将直流母线接入,通过低压直流负载端口将低压直流负载接入,通过交流负载端口将交流负载接入,通过高压交流电网端口将高压交流电网接入。本专利技术还提供一种基于能量路由器的微电网分层协调控制系统，其改进之处在于，所述系统包括：获取模块，用于获取当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态；控制模块，用于根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制。优选的，所述控制模块，包括：第一控制单元，用于根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行第一层协调控制；第二控制单元，用于当经过第一层协调控制后接入能量路由器的直流母线电压不超过预设值时，基于当前接入能量路由器的直流母线电压、当前能量路由器的工作状态以及接入能量路由器的储能电池的SOC值，通过能量路由器对微电网进行第二层协调控制。进一步的，所述第一控制单元，包括：第一控制子单元，用于当接入能量路由器的直流母线电压在390～410V范围内且能量路由器处于并网或者孤岛状态时，控制能量路由器工作在下垂状态；第二控制子单元，用于当直流母线电压在380～390V范围内且能量路由器处于孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在下垂状态；第三控制子单元，用于当直流母线电压在380V以下且能量路由器处于孤岛状态且负载过载时，通过能量路由器控制储能电池工作在恒流放电状态；第四控制子单元，用于当直流母线电压在410～420V范围内且能量路由器处于并网或孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在充电状态；第五控制子单元，用于当直流母线电压在420V以上且能量路由器处于并网或孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在恒流充电模式以及通过能量路由器控制可再生能源系统工作在恒压模式。进一步的，所述第二控制单元中的预设值为410V；所述第二控制单元，包括：第六控制子单元，用于当直流母线电压在390V以下、能量路由器处于孤岛状态以及储能电池的SOC值小于等于10％时，通过能量路由器控制储能电池停止工作；第七控制子单元，用于当直流母线电压在390V以下、能量路由器处于孤岛状态以及储能电池的SOC值在10％～30％范围内时，控制能量路由器进行切负载；第八控制子单元，用于当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值小于等于40％时，控制能量路由器进入并网状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在恒流充电状态；第九控制子单元，用于当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值在40％～70％范围内时，控制能量路由器进入孤岛状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在静止状态；第十控制子单元，用于当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值大于等于70％时，控制能量路由器进入并网状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在恒流放电状态。优选的，所述能量路由器分别通过直流母线端口将直流母线接入,通过低压直流负载端口将低压直流负载接入,通过交流负载端口将交流负载接入,通过高压交流电网端口将高压交流电网接入。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术提供的技术方案，根据接入能量路由器的直流母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法，其特征在于，包括：获取当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态；根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于能量路由器的微电网分层协调控制方法，其特征在于，包括：获取当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态；根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制。2.如权利要求1所述的一种基于能量路由器的分层协调控制方法，其特征在于，所述根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行分层协调控制，包括：步骤1.根据当前接入能量路由器的直流母线电压与当前能量路由器的工作状态，通过能量路由器对微电网进行第一层协调控制；步骤2.当经过第一层协调控制后接入能量路由器的直流母线电压不超过预设值时，基于当前接入能量路由器的直流母线电压、当前能量路由器的工作状态以及接入能量路由器的储能电池的SOC值，通过能量路由器对微电网进行第二层协调控制。3.如权利要求2所述的一种基于能量路由器的分层协调控制方法，其特征在于，所述步骤1具体为：当接入能量路由器的直流母线电压在390～410V范围内且能量路由器处于并网或者孤岛状态时，控制能量路由器工作在下垂状态；当直流母线电压在380～390V范围内且能量路由器处于孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在下垂状态；当直流母线电压在380V以下且能量路由器处于孤岛状态且负载过载时，通过能量路由器控制储能电池工作在恒流放电状态；当直流母线电压在410～420V范围内且能量路由器处于并网或孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在充电状态；当直流母线电压在420V以上且能量路由器处于并网或孤岛状态时，通过能量路由器控制储能电池工作在恒流充电模式以及通过能量路由器控制可再生能源系统工作在恒压模式。4.如权利要求2所述的一种基于能量路由器的分层协调控制方法，其特征在于，所述步骤2中的预设值为410V；所述步骤2具体为：当直流母线电压在390V以下、能量路由器处于孤岛状态以及储能电池的SOC值小于等于10％时，通过能量路由器控制储能电池停止工作；当直流母线电压在390V以下、能量路由器处于孤岛状态以及储能电池的SOC值在10％～30％范围内时，控制能量路由器进行切负载；当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值小于等于40％时，控制能量路由器进入并网状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在恒流充电状态；当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值在40％～70％范围内时，控制能量路由器进入孤岛状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在静止状态；当直流母线电压在390～410V范围内且储能电池的SOC值大于等于70％时，控制能量路由器进入并网状态,并通过能量路由器控制储能电池工作在恒流放电状态。5.如权利要求1所述的一种基于能量路由器的分层协调控制系统，其特征在于，所述能量路由器分别通过直流母线端口将直流母线接入,通过低压直流负载端口将低压直流负载接入,通过交流负载端口将交流负载接入,通过高压交流电网端口将高压交流电网接入。6.一种基于能量路由器的微电网分层协调控制系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取当...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯鑫振，杨波，郁正刚，孙海霞，王德顺，陶以彬，付祥运，李红，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32