基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构制造技术

本实用新型专利技术涉及微电网技术领域，尤其涉及一种基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构。本实用新型专利技术包括光伏系统、超级电容、风力发电机、蓄电池和燃气轮机、充电桩和热负荷组成的微源与负载协同支撑的多能互补微电网主从结构，除所有微源均配备控制器外，每个冷、热负荷也均配备控制器，当求大于供极限时，热网将热能量转换回电能量，与微源共同通过微电网母线为负荷提供能量，充电桩通过双向AC‑DC将电能从微网的交流母线与电动车蓄电池间双向传递，充分利用闲置能源，减轻微源输出功率压力；采用虚拟下垂控制策略，使微电网电压和频率始终稳定在同一数值。本实用新型专利技术提高了多能互补微电网的稳定性、适应性，改善了系统的电能质量。

【技术实现步骤摘要】
基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构
本技术涉及微电网
，尤其是涉及基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构。
技术介绍
传统的主从控制策略，现已经广泛投入实际使用中，主要是由于其控制策略简单易于使用，但是一个主微源其他作为从微源的整体形式过于单一，随着新能源的迅速发展，多能互补微网规模正在不断扩大并且微源逐渐变得多元化，仅用单个微源去支撑其电压、频率基准显得尤为吃力。当采用多主从的微网结构时，主微源采用传统下垂控制策略，当多能互补微网中负荷发生波动时，采用传统下垂控制策略的双主微源会依据各自的下垂特性曲线，调节逆变器有功功率及无功功率的输出量，同时控制其输出的电压和频率值在额定运行点附近，同时，主微源需要为整个多能互补微网中的从微源提供电压和频率基准值，因此电压和频率的波动，严重影响从微源的能量输出及影响整个系统的电能质量。目前微电网多多主从控制的实现方式是主微源和从微源分别采用DSP单独控制各自的并网逆变器，单一的主微源的控制方案采用恒压恒频，采集并网点电压与电流，通过锁相环提取出频率反馈，进而通过调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构，其特征是：交流母线连接微源和负载，其中光伏发电机组通过第一DC-AC变换器连接至交流母线，光伏发电机组通过第一PQ控制器控制光伏发电机组的功率输出；超级电容通过第二DC-AC变换器连接至交流母线，超级电容通过第二PQ控制器控制超级电容的功率输出；风力发电机连接至第一AC-DC变换器，再通过第三DC-AC变换器连接至交流母线，风力发电机通过第三PQ控制器控制风力发电机的功率输出；蓄电池通过第四DC-AC变换器连接至交流母线，蓄电池通过第一下垂控制器控制蓄电池的功率输出；燃气轮机连接至第二AC-DC变换器，再通过第五DC-AC变换器连接至交流...

【技术特征摘要】
20190710 CN 20191062135211.基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构，其特征是：交流母线连接微源和负载，其中光伏发电机组通过第一DC-AC变换器连接至交流母线，光伏发电机组通过第一PQ控制器控制光伏发电机组的功率输出；超级电容通过第二DC-AC变换器连接至交流母线，超级电容通过第二PQ控制器控制超级电容的功率输出；风力发电机连接至第一AC-DC变换器，再通过第三DC-AC变换器连接至交流母线，风力发电机通过第三PQ控制器控制风力发电机的功率输出；蓄电池通过第四DC-AC变换器连接至交流母线，蓄电池通过第一下垂控制器控制蓄电池的功率输出；燃气轮机连接至第二AC-DC变换器，再通过第五DC-AC变换器连接至交流母线，燃气轮机通过第二下垂控制器控制燃气轮机的功率输出；不平衡负载通过第三AC-AC变换器连接至交流母线；电制冷机通过第四AC-AC变换器连接至交流母线；电制热机通过第五AC-AC变换器连接至交流母线；交流负载通过第六AC-AC变换器连接至交流母线；充电桩通过双向AC-DC连接至交流母线，充电桩还连接蓄电池；燃气轮机通过管道连接热交换器，热交换器再通过管道连接至热网；电制热机通过管道连接热网；热负荷通过配备开断控制器与热网连接；燃气轮机还通过管道连接吸收式制冷机，吸收式制冷机通过管道连接区域冷负荷；电制冷机通过管道连接区域冷负荷，冷负荷通过配备开断控制器与冷网连接；微源的变换器与交流母线连接时，经过电流传感器、滤波装置和线路阻抗；
所述电流传感器包括：第一电流传感器，第二电流传感器，第三电流传感器，第四电流传感器，第五电流传感器；所述第一电流传感器至第五电流传感器分别依次安装在第一滤波装置和第一DC-AC变换器、第二滤波装置和第二DC-AC变换器、第三滤波装置和第三DC-AC变换器、第四滤波装置和四DC-AC变换器、第五滤波装置和第五DC-AC变换器之间的线路上；电压传感器安装在多能互补微电网的交流母线上；
所述滤波装置包括：第一滤波装置，第二滤波装置，第三滤波装置，第四滤波装置，第五滤波装置；
所述线路阻抗包括：第一线路阻抗，第二线路阻抗，第三线路阻抗，第四线路阻抗，第五线路阻抗。


2.根据权利要求1所述的基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构，其特征是：所述微源包括：光伏系统、超级电容组、风力发电机组、蓄电池组、燃气轮机；
所述光伏发电机组采用第一PQ控制器进行输出功率，连接至交流母线的电压传感器进行电压采集，连接至逆变器输出端的第一电流传感器对逆变器输出电流进行采集，将采集到的电压和电流信号传递到第一PQ控制器，第一PQ控制器对光伏系统进行功率输出的控制。


3.根据权利要求1所述的基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构，其特征是：所述超级电容采用第二PQ控制器进行输出功率，连接至交流母线的电压传感器进行电压采集，连接至逆变器输出端的第二电流传感器对逆变器输出电流进行采集，将采集到的电压和电流信号传递到第二PQ控制器，第二PQ控制器对超级电容进行功率输出的控制。


4.根据权利要求1所述的基于微源与负载协同支撑多能互补微电网多主从控制结构，其特征是：所述微源的变换器有两种，主微源变换器和从微源变换器；主微源变换器为蓄电池并网逆变器与燃气轮机并网变换器，从微源变换器为光伏、风机及超级电容并网变换器；主微源在并网变换器输出端设置电压电流传感器，并计算出有功和无功功率反馈给控制器，由DSP控制器控制并网变换器输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鹤楠，韩子娇，陈晓东，刘一涛，金妍，吴静，丁惜瀛，马少华，王刚，李胜辉，白雪，姚润宇，张潇桐，董雁楠，贾广东，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，沈阳工业大学，国网辽宁省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21