微电网控制系统及其方法技术方案

本公开涉及一种用于微电网控制系统的方法，该微电网控制系统被包括在微电网装置(1)中，该微电网装置包括由微电网断路器(4)分离的第一微电网(2a)和第二微电网(2b)，并且每个微电网包括多个资产(G、L、S、B)，每个资产与微电网控制系统的相应的微电网控制器MGC(5)相关联。该方法包括：确定微电网断路器断开；针对第一微电网中的MGC中的至少一个MGC，将该MGC分配到第一微电网中的第一组MGC；该MGC向第一组中的MGC广播信息；确定该微电网断路器闭合；将该MGC分配到第一微电网和第二微电网中的第二组MGC；并且该MGC向第二组中的MGC广播信息。

Microgrid control system and its method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微电网控制系统及其方法
本公开涉及用于控制微电网的方法和设备。
技术介绍
微电网是发电、能量存储和负载的本地化分组，通常经由公共耦合点(PCC)连接到传统的集中式电网(配电网或宏电网)。这种与宏电网耦合的单个公共点可以断开，使微电网孤岛化。微电网是一种结构的一部分，该结构旨在从许多小型能源(如分布式发电机(DG))本地地产生电力。在微电网中，DG经由控制DG的输出(即注入微电网的电流)的变流器连接。或者DG可以是直接连接到微电网的同步电机。微电网(在并网模式下，即连接到配电网)从连接的DG站点提供优化的或最大功率输出，并且其余功率由配电网提供。微电网通过可控制的开关/断路器在PCC处连接到配电网。当断路器在电网故障期间断开时，该电网连接断开，并且微电网被孤岛化。微电网由控制器控制，该控制器可以是集中式或分布式的，例如，根据电压或电流控制方案来控制DG。微电网控制的一个方面是对PCC处电网接口的有效控制。PCC处的各种条件(例如功率流、电压、断开连接或功率因数)在微电网中施加不同的控制要求。有各种控制电网接口的方法，其中之一是具有专用的网络控制器。该网络控制器可以监测不同的系统状态，并将其传送到微电网中的其他控制器(例如电网断路器的状态)。网络控制器可以参与各种功能，诸如黑启动、再同步、计划孤岛、微电网电压降以及功率因数校正等。例如，断路器控制器可以将断路器状态(断开或闭合)传送到微电网网络控制器，然后微电网网络控制器通知微电网的DG控制器。此外，设定点(例如功率0电压设定点)可以从网络控制器发送到DG控制器，并且测量的输出功率和/或电压可以从DG控制器发送到网络控制器。此外可以将关于DG的跳闸的信息从相关联的DG控制器发送到网络控制器。US2013/0187454公开了一种通过检测断路器断开来检测孤岛化的方法。将关于断路器断开的信息发送到孤岛网络的DG。WO2016/055084公开了一种微电网通信系统的无线通信网络，其中非时间关键数据在正常操作期间以点对点的方式进行通信，并且时间关键数据在孤岛化期间广播到所有接收节点。多个微电网或多段微电网可以聚在一起形成所谓的嵌套微电网，其中不同的微电网之间存在连接，这些连接可以由断路器的断开而中断。那么存在一个问题是如何控制嵌套微电网，不仅取决于与配电网的连接，还取决于是否与其他(多个)微电网连接。US9454137公开了一种微电网系统，该系统包括多个微电网，这些微电网经由断路器彼此连接并且经由主断路器连接到公用电网。系统控制器控制每个微电网的微电网控制器，但出于安全原因，可能无法直接控制微电网的各个元件。每个微电网控制器通过与电源控制器通信来控制其微电网的电源，这取决于微电网是否自主操作、是否与公用电网断开连接。微电网控制器在孤岛化和连接时彼此通信，例如交换关于是否存在配电网信号的信息。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种改进的方法，根据嵌套微电网中的两个微电网是否借助于断路器彼此连接或断开连接，来处理嵌套电力微电网的装置中不同的去中心化微电网控制器之间的通信。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于微电网控制系统的方法，该微电网控制系统被包括在微电网装置中。该微栅极装置包括至少第一微电网和第二微电网。微电网由微电网装置中的微电网断路器分离，该断路器在闭合(导通)时连接第一和第二微电网，并且在断开(不导通)时断开连接所述第一和第二微电网。第一和第二微电网中的每个微电网包括多个资产。每个资产与微电网控制系统的相应的微电网控制器(MGC)相关联。该方法包括确定微电网断路器断开。该方法还包括，基于确定微电网断路器断开，针对第一微电网中的MGC中的至少一个MGC，将该MGC分配到第一微电网中的第一组MGC。该方法还包括该MGC向第一组中的MGC广播信息。该方法还包括确定微电网断路器闭合。该方法还包括，基于确定微电网断路器闭合，将该MGC分配到第二组MGC。第二组中的MGC中的至少一个MGC被包括在第一微电网中，并且第二组中的MGC中的至少一个MGC被包括在第二微电网中。该方法还包括该MGC向第二组中的MGC广播信息。在一些实施例中，第一微电网和/或第二微电网中的MGC中的至少一个MGC控制PCC处的电网连接，并且本文中该MGC称为网络控制器。根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可执行组件，该计算机可执行组件用于当计算机可执行部件在被包括在微电网控制系统中的处理电路系统上运行时，使得微电网控制系统执行前述权利要求中任一项的方法。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于微电网装置的微电网控制系统，该微电网装置包括由微电网断路器分离的至少第一微电网和第二微电网，并且每个微电网包括多个资产。该微电网控制系统包括被配置为与资产中的每个资产相关联的相应的MGC、处理电路系统以及存储能够由所述处理电路系统执行的指令的数据存储，从而所述控制系统可操作以确定微电网断路器断开。该系统还可操作以基于确定微电网断路器断开，针对第一微电网中的MGC中的至少一个MGC，将该MGC分配到第一微电网中的第一组MGC。该系统还可操作以借助于MGC向第一组中的MGC广播信息。该系统还可操作以确定微电网断路器闭合。该系统还可操作以基于确定微电网断路器闭合，将该MGC分配到第一微电网和第二微电网中的第二组MGC。该系统还可操作以借助于MGC向第二组中的MGC广播信息。根据本专利技术的另一方面，提供了一种微电网装置，该微电网装置包括本公开的微电网控制系统以及所述至少第一微电网和第二微电网的实施例，该第一微电网和第二微电网由微电网断路器分离，并且每个微电网包括多个资产。通过根据断路器是闭合的还是断开的(即导通或不导通)而对MGC进行不同的分组，在去中心化控制系统中的通信可以更方便地处理。可以直接将信息发送(广播)到相关的其他控制器，而不需要中央单元接收信息并将其转发给合适的接收者。通常，如果断路器断开，则应当向较少的控制器广播，即第一组包含比第二组更少的MGC，因为第二个微电网中的MGC不需要这些信息。此外，分组可以有助于在多个资产参与的情况下的微电网控制，例如如果它们在同一组中，来自相应微电网中两个存储装置的电压控制可以更好地协调，并且当它们经由微电网断路器电连接时可以交换信息。当断路器断开时，它们电断开连接，因此可以不需要协调。需要注意的是，在适当的情况下，任何方面的任何特征都可以应用于任何其他方面。同样，任何方面的任何优点都可以应用于任何其他方面。所附实施例的其他目标、特征和优点将从以下详细公开、所附从属权利要求以及附图中显而易见。通常，除非本文另有明确定义，否则权利要求书中使用的所有术语均应根据其在
的一般含义进行解释。除非另有明确说明，否则所有对“一/一个/元件、装置、组件、器件、步骤等”的引用均应公开解释为对元件、装置、组件、器件、步骤等的至少一个实例的引用。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必按照公开的准确顺序执行。对本公开的不同特征/部件使用“第一”、“第二”等仅仅是旨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微电网控制系统(50)的方法，所述微电网控制系统(50)被包括在微电网装置(1)中，所述微电网装置包括由微电网断路器(4)分离的至少第一微电网(2a)和第二微电网(2b)，并且每个微电网包括多个资产(G、L、S、B)，每个资产与所述微电网控制系统的相应的微电网控制器MGC(5)相关联，所述方法包括：/n确定(M1)所述微电网断路器断开；/n基于所述微电网断路器断开的所述确定(M1)，针对所述第一微电网中的所述MGC中的至少一个MGC，将所述MGC分配(M2)到所述第一微电网中的第一组MGC；/n所述MGC向所述第一组中的所述MGC广播(M3)信息；/n确定(M4)所述微电网断路器闭合；/n基于所述微电网断路器闭合的所述确定(M4)，将所述MGC分配(M5)到所述第一微电网和所述第二微电网中的第二组MGC；以及/n所述MGC向所述第二组中的所述MGC广播(M6)信息。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于微电网控制系统(50)的方法，所述微电网控制系统(50)被包括在微电网装置(1)中，所述微电网装置包括由微电网断路器(4)分离的至少第一微电网(2a)和第二微电网(2b)，并且每个微电网包括多个资产(G、L、S、B)，每个资产与所述微电网控制系统的相应的微电网控制器MGC(5)相关联，所述方法包括：
确定(M1)所述微电网断路器断开；
基于所述微电网断路器断开的所述确定(M1)，针对所述第一微电网中的所述MGC中的至少一个MGC，将所述MGC分配(M2)到所述第一微电网中的第一组MGC；
所述MGC向所述第一组中的所述MGC广播(M3)信息；
确定(M4)所述微电网断路器闭合；
基于所述微电网断路器闭合的所述确定(M4)，将所述MGC分配(M5)到所述第一微电网和所述第二微电网中的第二组MGC；以及
所述MGC向所述第二组中的所述MGC广播(M6)信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组包括所述第一微电网(2a)中的所有MGC(5)，并且其中所述第二组包括所述第一微电网(2a)和所述第二微电网(2b)中的所有MGC。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组包括少于所述第一微电网(2a)中的所有MGC(5)的选择，并且其中所述第二组包括少于所述第一微电网(2a)和所述第二微电网(2b)中的所有MGC的选择。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述MGC是与以电网断路器(Ba)为形式的资产相关联的网络控制器(5NWa)，所述电网断路器(Ba)被布置为控制所述第一微电网(2a)与配电网(3)的连接。


5.根据权利要求4所述的方法，其中向所述第一组和/或所述第二组广播(M3/M6)的所述信息包括设定点。


6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述MGC是与以能量存储装置(S)为形式的资产相关联的存储控制器(5S)。


7.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述MGC是与以分布式发电机(G)为形式的资产相关联的DG控制器(5G)。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中向所述第一组和/或所述第二组广播(M3/M6)的所述信息包括与所述MGC相关联的所述资产的功率、电压和频率中的任一项。


9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述微电网断路器闭合的所述确定(M4)包括与所述微电网断路器(4)闭合有关的信息被网络控制器(5NWa)接收，所述网络控制器(5NWa)与以布置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：里特维克·玛朱姆德，
申请(专利权)人：ABB电网瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH