一种并离网多储能响应控制方法及系统技术方案

本申请提供一种并离网多储能响应控制方法及系统，通过监测多储能单元的数据信息，确定多储能单元释放与吸收功率增减；并根据不同情形，离网时，控制储能单元增加吸收功率以及减少释放功率；并网时，依据历史数据以及距离，发送通讯代码到储能单元；并在并/离网控制后，依据自身的控制策略进行工作。本申请控制方法及系统可以基于载波通信的负荷分级管理、指令数据控制、功率预测调节、负荷自动切换的智能微电网并/离网多负荷响应控制方案，响应快速、精确性强，稳定电网电压，减少对电网的冲击，保障负荷安全稳定运行；解决了以往保护装置需要设置延时，不适应智能化电网建设需求的问题。不适应智能化电网建设需求的问题。不适应智能化电网建设需求的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种并离网多储能响应控制方法及系统


[0001]本申请涉及区域并离网
，尤其涉及一种并离网多储能响应控制方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来随着可再生能源发电技术、储能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大量电力电子设备接入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。现低压配电网络中的负荷可细分为容性负荷、感性负荷和阻性负荷三种类型，各自具备不同的负荷特性。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。
[0003]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性质会对用电设备带来破坏。低压配电网中接入微电网的多种负荷设备不具备实时感知电网变化情况，负荷快速投入和切出时，可能引起微电网电压失稳。例如用电高峰时，负荷设备大量投入微电网，引起微电网电压下降，当微电网中的分布式电源和储能系统无法支持系统电压稳定时，为预防发生电气设备损坏等情况，应该采取切负荷的措施保证系统安全。
[0004]目前负荷设备保护装置主要依靠被动式检测配电网过/欠压、过/欠频等相关电量变化情况确定是否发生保护动作。被动法是根据经验来划定过/欠频、过/欠压的界限，是在灵敏性与可靠性之间的权衡，往往是检测盲区和误动作区共同存在。此外，为避免短路故障影响，负荷保护装置一般需要设置一定的延时，无法适应新一代智能化电网建设需求。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种并离网多储能响应控制方法及系统，该控制方法及系统基于载波通信的负荷分级管理、指令数据控制、功率预测调节、负荷自动切换的智能微电网并/离网多负荷响应控制器控制方案，具备快速响应和精确性强的能力，稳定电网电压，减小分布式发电系统对电网的冲击，保障配电网中负荷安全稳定运行，以解决为避免短路故障影响，负荷保护装置一般需要设置一定的延时，无法适应新一代智能化电网建设需求的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种并离网多储能响应控制方法，应用于并离网多储能响应控制器，所述并离网多储能响应控制器包括：控制器模块、多接口通讯模块、载波接收模块、短路监测模块、电压传感器、n个电流传感器、接触器驱动模块、n个接触器；
[0007]所述接触器的输入端都与微电网连接，所述接触器还与并联安装在微电网的电压传感器连接，所述电压传感器监测的电压为并离网多储能响应控制器的总出口电压；n个所述接触器的输出端串接所述电流传感器并与对应n个储能单元连接。
[0008]其中，n个电流传感器数据输出端与公共数据线连接，所述公共数据线的一端与短路监测模块的数据输入端连接，所述短路监测模块数据输出端与所述控制器模块的数据输入端连接；所述控制器模块被配置为采集n个所述电流传感器采集的数据、n台所述储能单元的短路状态由，所述控制器模块还被配置为采集电压传感器数据；
[0009]n个所述接触器控制端与所述接触器驱动模块n路输出端连接，所述接触器驱动模块的数据输入端与控制器模块的数据输出端连接；所述控制器模块的数据输出端通过接触器驱动模块对n接触器接通与关闭控制；
[0010]所述接触器驱动模块包括n个闭锁控制端，n个闭锁控制端与n个短路监测模块闭锁控制端连接，当任一储能单元故障短路时，对应的接触器会断开与电网连接，对应监测模块中的闭锁控制端输出故障状态电平，通过接触器驱动模块中对应的闭锁控制端锁定；当短路监测模块监测故障排除，短路监测模块闭锁控制端解除闭锁状态电平；
[0011]所述载波接收模块的信号输入端与电网连接，所述载波接收模块的数据输出端与控制器数据输入端连接；所述的多接口通讯模块包括n个通讯接口，n个通讯接口通过通讯线与对应的储能单元n个通讯接口连接，所述通讯模块的数据输入、输出端与控制器模块通讯输入输出端连接，所述控制器模块被配置为实时读取储能单元数据；
[0012]所述并离网多储能响应控制方法包括：
[0013]初始化设定；
[0014]并离网多储能响应控制器在并网状态下，监测并离网区域的多储能单元的数据信息，确定离网时刻多储能单元释放与吸收功率增减；
[0015]如多储能单元向微电网释放功率，则控制每个储能单元减少释放功率；
[0016]如多储能单元向微电网吸收功率，则控制每个储能单元增加吸收功率；
[0017]离网控制后，每台储能单元依据储能单元的自身控制策略进行工作；
[0018]并离网区域由离网切换至并网时，依据历史同期并网状态下每个储能单元的释放或吸收功率，以及距台变由近到远依次发送通讯代码到多储能单元；
[0019]并网控制后，每台储能单元依据储能单元的控制策略进行工作。
[0020]可选的，所述初始化设定包括：
[0021]对储能单元的电池类型、容量、功率、数量、剩余电量、储能单元与并网点的距离、非主要负荷减载功率进行设定；
[0022]获取并离网多储能响应控制器在该位置安装前一年期间的历史数据，并将该数据拷贝到并离网多储能响应控制器中。
[0023]可选的，所述监测并离网区域的多储能单元的数据信息，确定离网时刻多储能单元释放与吸收功率增减；包括：
[0024]在并网状态下，获取每个储能单元的电流并求和；
[0025]当多储能单元电流求和值为负时，为并离网多储能响应控制器下多储能单元向微电网释放功率；
[0026]当多储能单元电流求和值为正时，为并离网多储能响应控制器下多储能单元向微电网吸收功率。
[0027]可选的，所述控制每个储能单元减少释放功率，包括：
[0028]根据监测数据和初始化数据，通过计算得到释放功率变化时的微电网电压变化量
ΔU
d
；
[0029]判断微电网电压变化量ΔU
d
与微电网国标允许波动电压
±
ΔU的关系；
[0030]当微电网电压变化量在微电网国标允许波动电压范围外时，得到微电网离网时刻的多储能单元释放功率：
[0031]当微电网电压变化量在微电网国标允许波动电压范围内时，得到微电网离网时刻的多储能单元增加的释放功率：
[0032]其中，α
dis
为历史同期单位释放功率电压变化系数；
[0033]获取多储能单元的剩余电量P
soci
，求和得到∑P
soci
；
[0034]将微电网离网时刻的多储能单元释放功率p
acd
与当前并离网多储能单元的剩余功率∑P
soci
之比得到储能单元释放功率比值系数：
[0035][0036]依据储能单元释放功率比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并离网多储能响应控制方法，其特征在于，应用于并离网多储能响应控制器，所述并离网多储能响应控制方法包括：并离网多储能响应控制器在并网状态下，监测并离网区域的多储能单元的数据信息，确定离网时刻多储能单元释放与吸收功率增减；多储能单元向微电网释放功率，则控制每个储能单元减少释放功率，包括：根据监测数据和初始化数据，通过计算得到释放功率变化时的微电网电压变化量ΔU
d
；判断微电网电压变化量ΔU
d
与微电网允许波动电压
±
ΔU的关系；当微电网电压变化量在微电网国标允许波动电压范围外时，得到微电网离网时刻的多储能单元释放功率：当微电网电压变化量在微电网国标允许波动电压范围内时，得到微电网离网时刻的多储能单元增加的释放功率：其中，α
dis
为历史同期单位释放功率电压变化系数；获取多储能单元的剩余电量P
soci
，求和得到∑P
soci
；将微电网离网时刻的多储能单元释放功率p
acd
与当前并离网多储能单元的剩余功率∑P
soci
之比得到储能单元释放功率比值系数：依据储能单元释放功率比值系数β
di
和每个储能单元剩余功率P
soci
，确定每个储能单元分配的释放功率P
fi
：P
f1
＝β
di
P
soc1
……
P
fn
＝β
di
P
socn
，i＝1,2,3,
……
n，n为储能单元数量；依据每个储能单元的分配释放功率P
fi
建立功率输出协议代码；当离网发生时，对每个储能单元发出对应释放功率的协议代码，控制每个储能单元减少释放功率；如多储能单元向微电网吸收功率，则控制每个储能单元增加吸收功率；离网控制后，每台储能单元依据储能单元的自身控制策略进行工作；并离网区域由离网切换至并网时，依据历史同期并网状态下每个储能单元的释放或吸收功率，以及距台变由近到远依次发送通讯代码到多储能单元；并网控制后，每台储能单元依据储能单元的控制策略进行工作。2.根据权利要求1所述的并离网多储能响应控制方法，其特征在于，所述控制每个储能单元增加吸收功率；包括：离网时刻的多储能单元吸收功率；根据监测数据和初始化数据，通过计算得到并离网多储能响应控制器出口的电压变化量ΔU
c
；判断并离网多储能响应控制器出口的电压变化量ΔU
c
与微电网国标允许波动电压
±
ΔU的关系；当并离网多储能响应控制器出口的电压变化量在微电网国标允许波动电压范围外时，
得到微电网离网时刻的多储能单元吸收功率：α
cha
为历史同期单位吸收功率电压变化系数；当并离网多储能响应控制器出口的电压变化量在微电网国标允许波动电压范围内时，得到微电网离网时刻的多储能单元吸收功率获取多储能单元的剩余电量，求和得到∑P
soci
；将微电网离网时刻的多储能单元吸收功率p
acc
与当前并离网多储能响应控制器总的元剩余功率∑P
soci
之比得到储能单元吸收功率比值系数依据储能单元吸收功率比值β
ci
系数和每个储能单元剩余功率P
soci
，确定每个储能单元分配的吸收功率P
fi

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，杨金东，吴万军，刘永礼，和正强，罗长兵，徐彬，伍绍鹏，王宁，李丽辉，杨延军，任宪利，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司迪庆供电局，
类型：发明
国别省市：