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一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质技术

技术编号:29877584 阅读:29 留言:0更新日期:2021-08-31 23:53
本发明专利技术公开了一种并‑离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质,方法包括:以储能高倍率特性为约束条件,确定每次切负荷量最小限值;切负荷时,根据动态PQ控制调整从储能出力;基于储能高倍率特性约束条件与动态PQ控制确定并‑离网平滑切换策略;基于模型预测控制构建离网滚动调度模型,使用构建的离网滚动调度模型计算控制指令;利用低通滤波算法将离网滚动调度模型计算出的控制指令进行滤波,将高、低频分量分别分配给PQ储能和燃气机,最终完成离网滚动优化调度。本发明专利技术不但能保证切负荷过程中电压始终维持在较高水平并实现平滑过渡,而且可避免因燃气机爬坡约束而导致出力调整不及时的问题,提高离网稳定运行能力。

【技术实现步骤摘要】
一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质
本专利技术属于微电网
,具体涉及一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法、设备及介质。
技术介绍
微电网并网-离网两种状态的平滑切换可以保证微网内重要负荷的可靠供电,具有重要的研究意义。由于离网瞬间失去了电网支撑,电压频率下降,需要切除部分负荷达到功率平衡。一次性切除负荷能够让电压尽快恢复到额定值。但是该方法只能粗略的估计切负荷量,切负荷量过大时会导致切除瞬间电能过剩,引起较大过电压,影响设备的安全运行。分多步切负荷时,有一定时间对切负荷量做调整,电能过剩相对较小,因此引起的过电压相对较小。但是该方法恢复系统电压的时间较长,同样会影响设备的正常运行。除了降低并-离网切换过程的暂态影响外,切换后如何保证微电网稳定运行也具有重要研究意义。模型预测控制(modelpredictivecontrol,MPC)是近年来被广泛研究和运用的一种先进控制策略。虽然MPC具有前瞻性,但是,由于MPC算法本身的限制,难以有效识别源荷波动的不同频段,因此无法进一步分离出高低频段波动给具有不同响应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法,其特征在于,包括:/n以储能高倍率特性为约束条件,确定每次切负荷量最小限值;/n切负荷时,根据动态PQ控制调整从储能出力;/n基于储能高倍率特性约束条件与动态PQ控制确定并-离网平滑切换策略;/n基于模型预测控制构建离网滚动调度模型,使用构建的离网滚动调度模型计算控制指令;/n利用低通滤波算法将离网滚动调度模型计算出的控制指令进行滤波,将高、低频分量分别分配给PQ储能和燃气机,最终完成离网滚动优化调度。/n

【技术特征摘要】
1.一种并-离网平滑切换与离网滚动优化调度方法,其特征在于,包括:
以储能高倍率特性为约束条件,确定每次切负荷量最小限值;
切负荷时,根据动态PQ控制调整从储能出力;
基于储能高倍率特性约束条件与动态PQ控制确定并-离网平滑切换策略;
基于模型预测控制构建离网滚动调度模型,使用构建的离网滚动调度模型计算控制指令;
利用低通滤波算法将离网滚动调度模型计算出的控制指令进行滤波,将高、低频分量分别分配给PQ储能和燃气机,最终完成离网滚动优化调度。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述储能高倍率特征约束条件为:



式(1)中,I表示以T为周期的累计切负荷次数;SLi表示第i次切负荷的容量,表示周期T内的累计切负荷量;分别表示初始时刻VF储能过载容量和PQ储能过载容量,x取0时对应最大过载容量分别表示VF储能和PQ储能的过载容量;所述VF储能是指在微电网离网时由PQ储能切换为VF储能的主储能,PQ储能是指在微电网离网时由PQ控制切换为动态PQ控制的从储能。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,动态PQ控制调整从储能出力的控制策略为:















式中,0<t0<t1<t2<t3<t4<t5,t0为切负荷时间点,t1为切负荷后电压上升到V=1p.u的时间点,t2为切负荷后电压上升至极大值的时间点,t3为动态调整电压从极大值回调下降至V=1p.u的时间点,t4为动态调整电压从极大值回调至极小值的时间点,t5为电压由极小值重新回调至V=1p.u的时间点;PtPQ、是PQ储能当前时刻t与前一时刻t-1的有功出力;Vt是当前时刻t的电压值;k1、k2分别是虚拟下垂和虚拟惯性控制系数;表示PQ储能当前时刻t的视在功率,QPQ表示PQ储能的无功出力。


4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于储能高倍率特性约束条件与动态PQ控制确定并-离网平滑切换策略,具体为:
(1)检测并网点开关断开时,主储能立即由PQ控制切换为VF控制,从储能由PQ控制切换为动态PQ控制,由储能高倍率放电短时支撑负荷,使电压回升开始回升;
(2)负荷功率超过主储能和从储能的额定发电功率时,按优先级顺序逐步切除负荷,同时满足式(1)所示约束;
(3)在切负荷过程中,根据动态PQ控制调整PQ储能出力的控制策略,对PQ储能出力进行动态调整,辅助VF储能抑制过电压和欠电压。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于模型预测控制构建离网滚动调度模型并计算控制指令的方法为:
(1)根据离网系统各变量之间的关系,建立如式(5)、(6)所示的MPC算...

【专利技术属性】
技术研发人员:李欣然刘小龙卢颖华罗真孟娅刘志谱杨徉
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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