一种并离网小水电响应控制装置及方法制造方法及图纸

本申请提出一种并离网小水电响应控制装置及方法，所述方法包括根据台变历史监测数据，生成一年时长的时间

【技术实现步骤摘要】
一种并离网小水电响应控制装置及方法


[0001]本申请涉及微电网
，尤其涉及一种并离网小水电响应控制装置及方法。

技术介绍

[0002]随着可再生能源发电技术、储能技术、小水电技术及负荷控制技术的迅猛发展，大量的分布式可再生能源发电等电力电子设备接入400V低压配电网，组建可再生能源微电网系统。为减少因停电而带来的损失和保障重要负荷供电可靠性需求，微电网要求具备并/离网双模式运行功能。此外，随着科技发展和大规模分布式电源接入配电网，电网潮流发生改变，负荷结构也趋向复杂化发展，主要表现为大量的容性负荷和感性负荷接入低压配电网。
[0003]微电网在并网模式下，由于有主电网钳制作用，基本可以保持电网电压、频率稳定，保障负荷稳定运行。但是，当离网运行时，系统脱离主电网钳制，自主支撑负荷运行，微电网区域所发生的供电电压与频率的不稳定会对用电设备造成破坏，尤其当外送荷率降低时，小水电的发电系统因无法快速响应功率变化使得其输出频率发生改变，造成微电网离网时频率超标，甚至会导致离网工作停止。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种并离网小水电响应控制装置及方法，以解决微电网运行不稳定的问题。
[0005]一方面，本申请提出一种并离网小水电响应控制方法，包括：
[0006]步骤一，初始化并离网小水电响应控制装置的参数，根据台变历史监测数据，获取并网点功率与当前小水电发电功率之比系数α，并生成一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表；
[0007]步骤二，实时监测小水电输出电压、电流和频率的变化，通过双向储能变流器对微电网的频率或电压波动的支撑，稳定小水电的输出频率；
[0008]步骤三，分析发生离网时刻的小水电的增、减功率与双向储能变流器吸收或释放功率，并依据一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表预测下一个时刻负荷功率：
[0009]步骤四，实时监测进入离网状态后的微电网的频率变化，依据微电网频率变化对双向储能变流器发出增加或减少吸收功率控制命令，同时小水电依据自身控制策略进行工作；
[0010]步骤五，依据当前时刻的增减吸收功率的数值，对一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表数值范围进行增或减修正，迭代出新的外网同期供电功率的数值范围。可选的，步骤一中，所述并离网小水电响应控制装置的参数包括双向储能变流器的容量、功率、数量、最大充放电电流、最小剩余电量和小水电的容量、功率变化率、丰水季平均发电功率、枯水季平均发电功率。
[0011]可选的，步骤一中，所述并离网小水电响应控制装置的参数包括双向储能变流器的容量、功率、数量、最大充放电电流、最小剩余电量和小水电的容量、功率变化率、丰水季平均发电功率、枯水季平均发电功率。
[0012]可选的，步骤一中，所述并网点输出功率与当前小水电发电功率之比系数α的取值范围为(0.1，0.5)。
[0013]可选的，步骤三中，通过台变历史时期负荷功率的取值范围(P
tmin
，P
tmax
)判断确定潮流方向：
[0014]当P
tmin
≥0或P
tmax
≥0时，潮流方向为上级电网与小水电共同为微电网供电；
[0015]当p
tmax
＜0或p
tmin
＜0时，潮流方向为小水电为微电网和向外网供电；
[0016]其中，p
tmin
为一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表中的最小功率；p
tmax
为一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表中的最大功率：
[0017]可选的，U
ugb
为国标上限电压，U
lgb
为国标下限电压，U
ac
为实时监测并离网小水电响应控制模块的出口电压，P
sid
为双向储能变流器吸收或释放功率，P
wid
为增加或降低小水电发电功率，P
tave
为平均功率P
tave
；若P
tmin
≥0或P
tmax
≥0，
[0018](a)当监测到U
ac
≥δ
u
U
ugb
时，定义下一个时刻的负荷功率为p
tmin
；当时，外网供电功率远小于小水电供电，此时离网发生时小水电降功率P
wid
和双向储能变流器吸收功率P
wid
＝P
sid
＝P
non
‑
P
tmin
；当时，外网供电功率接近于小水电供电，此时离网发生时小水电保持原功率P
wid
输出，双向储能变流器释放功率为P
sid
＝P
tmin
‑
P
non
；
[0019](b)当检测到U
ac
≤δ
l
U
lgb
时，定义下一个时刻的负荷功率为p
tmax
；当时，外网供电功率远小于小水电供电，此时离网发生时小水电降功率和双向储能变流器吸收功率为P
wid
＝P
sid
＝P
non
‑
P
tmax
；
[0020]当时，外网供电功率接近于小水电供电，此时离网发生时小水电保持原功率P
wid
输出，双向储能变流器释放功率为P
sid
＝P
tmax
‑
P
non
；
[0021](c)当检测到δ
l
U
lgb
＜U
ac
＜δ
u
U
ugb
时，定义未来时刻的负荷功率最大为p
tmax
，最小为p
tmin
，平均功率
[0022]当时，外网供电功率远小于小水电供电，此时离网发生时小水电降功率和双向储能变流器吸收功率为P
wid
＝P
sid
＝P
non
‑
P
tave
；
[0023]当时，外网供电功率接近于小水电供电，此时离网发生时小水电保持原功率P
wid
输出，双向储能变流器释放功率为P
sid
＝P
tave
‑
P
non
；
[0024]可选的，U
ugb
为国标上限电压，U
lgb
为国标下限电压，U
ac
为实时监测并离网小水电响应控制模块的出口电压，P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并离网小水电响应控制方法，其特征在于，包括：步骤一，初始化并离网小水电响应控制装置的参数，根据台变历史监测数据，获取并网点功率与当前小水电发电功率之比系数α，并生成一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表；步骤二，实时监测小水电输出电压、电流和频率的变化，通过双向储能变流器对微电网的频率或电压波动的支撑，稳定小水电的输出频率；步骤三，分析发生离网时刻的小水电的增、减功率与双向储能变流器吸收或释放功率，并依据一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表预测下一个时刻负荷功率：步骤四，实时监测进入离网状态后的微电网的频率变化，依据微电网频率变化对双向储能变流器发出增加或减少吸收功率控制命令，同时小水电依据自身控制策略进行工作；步骤五，依据当前时刻的增减吸收功率的数值，对一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表数值范围进行增或减修正，迭代出新的外网同期供电功率的数值范围。2.根据权利要求1所述的一种并离网小水电响应控制方法，其特征在于，步骤一中，所述并离网小水电响应控制装置的参数包括双向储能变流器的容量、功率、数量、最大充放电电流、最小剩余电量和小水电的容量、功率变化率、丰水季平均发电功率、枯水季平均发电功率。3.根据权利要求1所述的一种并离网小水电响应控制方法，其特征在于，步骤一中，所述并网点输出功率与当前小水电发电功率之比系数α的取值范围为(0.1，0.5)。4.根据权利要求1所述的一种并离网小水电响应控制方法，其特征在于，步骤三中，通过台变历史时期负荷功率的取值范围(P
tmin
，P
tmax
)判断确定潮流方向：当P
tmin
≥0或P
tmax
≥0时，潮流方向为上级电网与小水电共同为微电网供电；当p
tmax
＜0或p
tmin
＜0时，潮流方向为小水电为微电网和向外网供电；其中，p
tmin
为一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表中的最小功率；p
tmax
为一年时长的时间
‑
功率
‑
电压对应表中的最大功率。5.根据权利要求4所述的一种并离网小水电响应控制方法，其特征在于，U
ugb
为国标上限电压，U
lgb
为国标下限电压，U
ac
为实时监测并离网小水电响应控制模块的出口电压，P
sid
为双向储能变流器吸收或释放功率，P
wid
为增加或降低小水电发电功率，P
tave
为平均功率P
tave
；若P
tmin
≥0或P
tmax
≥0，(a)当监测到U
ac
≥δ
u
U
ugb
时，定义下一个时刻的负荷功率为p
tmin
；当时，外网供电功率远小于小水电供电，此时离网发生时小水电降功率P
wid
和双向储能变流器吸收功率P
wid
＝P
sid
＝P
non
‑
P
tmin
；当时，外网供电功率接近于小水电供电，此时离网发生时小水电保持原功率P
wid
输出，双向储能变流器释放功率为P
sid
＝P
tmin
‑
P
non
；(b)当检测到U
ac
≤δ
l
U
lgb
时，定义下一个时刻的负荷功率为p
tmax
；当时，外网供电功率远小于小水电供电，此时离网发生时小水电降功率和双向储能变流器吸收功率为P
wid
＝P
sid
＝P
non
‑
P
tmax
；当时，外网供电功率接近于小水电供电，此时离网发生时小水电保持原功率P
wid
输出，双向储能变...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金东，刘红文，唐立军，李芳方，聂鼎，范黎涛，吴万军，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：