一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法技术方案

本发明专利技术属于微电网技术领域，具体涉及一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，针对多个微电网系统连接组网构成微电网集群系统在停止运行后需要黑启动的场景，分为直流屏供电且集群主控系统GEMS正常运行和集群主控系统GEMS因停电而停止运行两种情形，分别采用集群主控系统GEMS操作或人工操作实施黑启动，即：断开各微电网系统M的微电网电控开关SK；选择具有自启动能力且功率最大的储能系统SCi作为黑启动电源对微电网系统Mi进行黑启动，运行正常后为集群电力总线GL提供支撑电力；后续选择以储能系统由大到小的次序且以并网方式逐个启动其他微电网系统，由此安全有效的完成微电网集群系统GM黑启动，实现集群主控系统GEMS对微电网集群GM进行管控运行。对微电网集群GM进行管控运行。对微电网集群GM进行管控运行。

【技术实现步骤摘要】
一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法


[0002]本专利技术属于微电网
，具体涉及一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法。

技术介绍

[0004]在能源短缺和环境问题日益加剧的双重背景下，发展新能源和可再生能源成为当前的重要技术及应用。新能源特别是分布式可再生能源的广泛应用促进了能源结构的变革；同时分布式可再生能源电力的不确定性和波动性给电网的平稳运行增加了极大的挑战。对此，采用局域性微电网将分布式可再生能源、储能、负荷连接在一起就地平衡、就近消纳，可以有效平抑波动有利于电网稳定运行，是分布式可再生能源高效应用的有效方法之一。由于分布式可再生能源电量密度比较低，适于分散安装就地应用，随着应用规模的不断扩大，特别是偏远缺电和无电地区，一个区域分散建设多个微电网系统并构成一个微电网集群系统是一个应用的重要方式，多个分散的微电网连接起来构成微电网集群系统整体运行能够资源共享，提供供电的稳定性和安全性同时提高投资收益，是分布式可再生能源孤岛应用的一个发展趋势；由于离网型微电网系统没有外部电力，在因故微电网系统停止运行后就需要进行黑启动，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，主要包括：微电网集群系统GM(1)、第1微电网系统M1(2-1)、第i微电网系统Mi(2-i)、第k微电网系统Mk(2-k)、第n微电网系统Mn(2-n)、第1微电网电控开关SK1(3-1)、第i微电网电控开关SKi(3-i)、第k微电网电控开关SKk(3-k)、第n微电网电控开关SKn(3-n)、第1变压器B1(4-1)、第i变压器Bi(4-i)、第k变压器Bk(4-k)、第n变压器Bn(4-n)、集群电力总线GL(5)、集群主控系统GEMS(6)、集群通信网络GN(7)、第1微电网电量管理系统EMS1(21-1)、第i微电网电量管理系统EMSi(21-i)、第k微电网电量管理系统EMSk(21-k)、第n微电网电量管理系统EMSn(21-n)，其特征是：多个微电网系统中第1微电网系统M1(2-1)、第i微电网系统Mi(2-i)、第k微电网系统Mk(2-k)、第n微电网系统Mn(2-n)分别通过相应的第1微电网电控开关SKi(3-1)、第i微电网电控开关SKi(3-i)、第k微电网电控开关SKk(3-k)、第n微电网电控开关SKn(3-n)以及对应的第1变压器B1(4-1)、第i变压器Bi(4-i)、第k变压器Bk(4-k)、第n变压器Bn(4-n)接入集群电力总线GL(5)，构成微电网集群系统GM(1)的电气系统；微电网集群系统GM(1)设置集群主控系统GEMS(6)，由集群主控系统GEMS(6)通过集群通信网络GN(7)分别连接第1微电网电量管理系统EMS1(21-1)、第i微电网电量管理系统EMSi(21-i)、第k微电网电量管理系统EMSk(21-k)、第n微电网电量管理系统EMSn(21-n)以及第1微电网电控开关SK1(3-1)、第i微电网电控开关SKi(3-i)、第k微电网电控开关SKk(3-k)、第n微电网电控开关SKn(3-n)，构成微电网集群系统GM(1)的信息通信与能量管控系统，控制微电网集群系统GM(1)的黑启动及正常运行。2.根据权利要求1一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，所述黑启动方法的特征是：步骤1：多个能够独立运行微电网系统M通过微电网电控开关SK及变压器B接入集群电力总线GL(5)上，且微电网电控开关SK闭合接通组网成为微电网集群系统GM(1)；步骤2：微电网集群系统GM(1)的集群主控系统GEMS(6)通过集群通信网络GN(7)与各微电网系统M的微电网电量管理系统EMS连接及交互信息实施管控；步骤3：微电网集群系统GM(1)的集群主控系统GEMS(6)管控各微电网系统M的运行，并实时监测微电网集群系统GM(1)运行状况；步骤4：监测是否故障停止运行及整体停电？步骤5：否，继续执行步骤3；步骤6：是，检查集群主控系统GEMS(6)是否运行正常？步骤7：否，人工操作步骤9；步骤8：是，集群主控系统GEMS(6)进行黑启动控制，执行步骤9；步骤9：断开各微电网系统M的微电网电控开关SK；选择具有自启动能力且功率最大的储能系统SCi(24-i)作为黑启动电源对微电网系统Mi(2-i)进行黑启动，开启选择的储能系统SCi(24-i)并运行正常后，由本微电网系统EMSi(22-i)运行并分别交替控制闭合第i微电网发电系统电控开关SPKi(27-i)及第i微电网用电负荷电控开关SLKi(29-i)并开启本微电网系统Mi(2-i)的其他电源SPi(23-i)和负荷设备SLi(25-i)，完成本微电网系统Mi(2-i)的黑启动及运行，本微电网系统EMSi(2-i)控制接通微电网电控开关SKi(3-i)为集群电力总线GL(5)提供支撑电力；步骤10：检查集群主控系统GEMS(6)是否运行正常？
步骤11：否，人工启动集群主控系统GEMS(6)，正常运行后执行步骤13；步骤12：是，执行步骤13；步骤13：集群主控系统GEMS(6)选择次大功率的储能系统SCk(24-k)作为黑启动电源对该微电网系统Mk(2-k)进行黑启动，连通本微电网系统Mk(2-k)的微电网电控开关SKk(3-k)，开启选择的储能系统SCk(24-k)，在储能系统SCk(24-k)运行正常后，本微电网系统EMSk(22-k)分别交替控制闭合第k微电网发电系统电控开关SPKk(27-k)及第k微电网用电负荷电控开关SLKk(29-k)并开启本微电网系统Mk(2-k)的其他电源SPk(23-k)和负荷设备SLk(25-k)，完成本微电网系统Mk(2-k)的黑启动及运行，本微电网系统EMSk(22-k)控制储能系统SCk(24-k)为集群电力总线GL(5)提供支撑电力，并且集群主控系统GEMS(6)逐个对微电网集群系统GM(1)中的微电网系统M实施黑启动控制；步骤14：集群主控系统GEMS(6)监测各微电网系统M黑启动全部完成？步骤15：否，执行步骤13；步骤16：是，执行步骤17；步骤17：完成微电网集群系统GM(1)黑启动，总控系统GEMS(6)对微电网集群GM(1)进行管控运行，保持微电网集群系统GM(1)的能量平衡。3.根据权利要求1一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，所述第1微电网系统M1(2-1)的特征是，主要包括：第1微电网电量管理系统EMS1(21-1)、第1微电网通信网MN1(22-1)、第1发电系统SP1(23-1)、第1储能系统SC1(24-1)、第1用电负荷SL1(25-1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锡卫，
申请(专利权)人：周锡卫，
类型：发明
国别省市：