一种微网中三相能量互济控制方法与系统技术方案

本发明专利技术属于能量互济控制领域，具体地说是一种微网中三相能量互济控制方法与系统。通过功率共享单元、储能单元及单相微电网、三相微电网以及控制单元。在功率共享单元PSU输出至储能单元ESU侧的有功功率的基础上，利用功率传输系数来协调控制功率共享单元PSU的实际输出有功功率，从而抑制三相功率不平衡，实现混合微电网的三相能量互济。合微电网的三相能量互济。合微电网的三相能量互济。

【技术实现步骤摘要】
一种微网中三相能量互济控制方法与系统


[0001]本专利技术属于能量互济控制领域，具体地说是一种微网中三相能量互济控制方法与系统。

技术介绍

[0002]随着太阳能、风能等分布式电源在电网中所占比重越来越大，微电网作为接纳分布式电源的一种有效手段，逐步引起了社会的广泛关注。近年来随着“太阳能屋顶计划”的逐步实施，微电网中出现了大量的单相微源和单相负载，使得微电网成为一个单相
‑
三相混合的复杂供电系统，再加上分布式电源输出功率的间歇性和负荷的多变性，三相功率不平衡问题日趋严重。因此，混合微电网的三相能量互济控制是一个亟待解决的关键技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种微网中三相能量互济控制方法，解决微网中三相功率不平衡问题。
[0004]本专利技术另一方面还提供一种微网中三相能量互济控制系统。
[0005]本专利技术是这样实现的，
[0006]一种微网中三相能量互济控制方法，该方法包括：
[0007]以混合微电网单相微电网中各相母线电压v为基准，将每相母线电压v标准化为标准值v
′
，将标准值v
′
作为各相母线对有功功率需求情况的判断依据；
[0008]设定启动阈值v
′
th
对功率共享单元PSU的有功功率交换进行控制，并根据标准值v
′
计算功率共享单元PSU输出至储能单元ESU侧的有功功率P；
[0009]将储能单元ESU中储能电池的剩余容量SOC进行区间划分，根据所划分的区间以及功率共享单元PSU输出有功功率P的正负，计算功率共享单元PSU的功率传输系数λ；
[0010]根据所述有功功率P和功率传输系数λ，计算得到功率共享单元PSU的实际输出有功功率P
′
；根据单相微电网中的不平衡功率和实际输出有功功率P
′
，获得剩下的不平衡功率，根据所述不平衡功率，实现由三相微电网吸收或提供剩下的不平衡功率。
[0011]进一步地：标准化母线电压v的方法如下：
[0012][0013]其中v
max
、v
min
分别为混合微电网所允许的最大、最小工作电压，当v
′
>0时，通过功率共享单元PSU转移部分有功功率至ESU侧；当v
′
<0时，通过功率共享单元PSU提供额外的有功功率。
[0014]进一步地：有功功率P通过下式计算：
[0015][0016]其中k
p
为有功功率交换系数，v
′
th
为有功功率交换启动阈值。当0≤|v
′
|<v
′
th
时，功率共享单元PSU停止功率交换；当|v
′
|>v
′
th
时,功率共享单元PSU启动功率交换。
[0017]进一步地：有功功率交换启动阈值中加入门限ε，使得有功功率交换启动阈值表示为：v
″
th
＝v
′
th
‑
ε，改变ε调节滞环比较的门限宽度。
[0018]进一步地：将储能单元ESU中储能电池的剩余容量SOC分为3个区间，其中3个区间分别为：
[0019]第一区间：0≤SOC≤SOC
low
；
[0020]第二区间：SOC
low
<SOC<SOC
up
；
[0021]第三区间：SOC
up
≤SOC≤1；
[0022]其中，SOC
low
为剩余容量的下限阈值，SOC
up
为剩余容量的上限阈值，SOC为剩余容量；
[0023]功率共享单元PSU的功率传输系数λ的计算公式如下：
[0024][0025]一种微网中三相能量互济控制系统，该系统包括：
[0026]控制单元，用于以混合微电网单相微电网中各相母线电压v为基准，将每相母线电压v标准化为标准值v
′
，将标准值v
′
作为各相母线对有功功率需求情况的判断依据；
[0027]设定启动阈值v
′
th
对功率共享单元PSU的有功功率交换进行控制，并根据标准值v
′
计算功率共享单元PSU输出至储能单元ESU侧的有功功率P；
[0028]所述控制单元还用于将储能单元ESU中储能电池的剩余容量SOC进行区间划分，根据所划分的区间以及功率共享单元PSU输出有功功率P的正负，计算功率共享单元PSU的功率传输系数λ；
[0029]所述控制单元还用于根据所述有功功率P和功率传输系数λ，计算得到功率共享单元PSU的实际输出有功功率P
′
；根据单相微电网中的不平衡功率和实际输出有功功率P
′
，获得剩下的不平衡功率，根据所述不平衡功率，实现三相微电网吸收或提供剩下的不平衡功率。
[0030]进一步地：所述控制单元计算标准化母线电压v的方法如下：
[0031][0032]其中v
max
、v
min
分别为混合微电网所允许的最大、最小工作电压，当v
′
>0时，通过功率共享单元PSU转移部分有功功率至ESU侧；当v
′
<0时，通过功率共享单元PSU提供额外的有功功率。
[0033]进一步地：所述控制单元计算有功功率P如下：
[0034][0035]其中k
p
为有功功率交换系数，v
′
th
为有功功率交换启动阈值。当0≤|v
′
|<v
′
th
时，功率共享单元PSU停止功率交换；当|v
′
|>v
′
th
时,功率共享单元PSU启动功率交换。
[0036]进一步地：有功功率交换启动阈值中加入门限ε，使得有功功率交换启动阈值表示为：v
″
th
＝v
′
th
‑
ε，改变ε调节滞环比较的门限宽度。
[0037]进一步地：所述控制单元根据储能单元ESU中储能电池的剩余容量SOC，将剩余容量SOC分为3个区间，其中3个区间分别为：
[0038]第一区间：0≤SOC≤SOC
low
；
[0039]第二区间：SOC
low
<SOC<SOC
up
；
[0040]第三区间：SOC
up
≤SOC≤1；
[0041]其中，SOC<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微网中三相能量互济控制方法，其特征在于：该方法包括：以混合微电网单相微电网中各相母线电压v为基准，将每相母线电压v标准化为标准值v
′
，将标准值v
′
作为各相母线对有功功率需求情况的判断依据；设定启动阈值v
′
th
对功率共享单元PSU的有功功率交换进行控制，并根据标准值v
′
计算功率共享单元PSU输出至储能单元ESU侧的有功功率P；将储能单元ESU中储能电池的剩余容量SOC进行区间划分，根据所划分的区间以及功率共享单元PSU输出有功功率P的正负，计算功率共享单元PSU的功率传输系数λ；根据所述有功功率P和功率传输系数λ，计算得到功率共享单元PSU的实际输出有功功率P
′
；根据单相微电网中的不平衡功率和实际输出有功功率P
′
，获得剩下的不平衡功率，根据所述不平衡功率，实现由三相微电网吸收或提供剩下的不平衡功率。2.根据权利要求1所述的微网中三相能量互济控制方法，其特征在于：标准化母线电压v的方法如下：其中v
max
、v
min
分别为混合微电网所允许的最大、最小工作电压，当v
′
&gt;0时，通过功率共享单元PSU转移部分有功功率至ESU侧；当v
′
&lt;0时，通过功率共享单元PSU提供额外的有功功率。3.根据权利要求1所述的微网中三相能量互济控制方法，其特征在于，有功功率P通过下式计算：其中k
p
为有功功率交换系数，v
′
th
为有功功率交换启动阈值。当0≤|v
′
|&lt;v
′
th
时，功率共享单元PSU停止功率交换；当|v
′
|&gt;v
′
th
时,功率共享单元PSU启动功率交换。4.根据权利要求3所述的微网中三相能量互济控制方法，其特征在于：有功功率交换启动阈值中加入门限ε，使得有功功率交换启动阈值表示为：v
″
th
＝v
′
th
‑
ε，改变ε调节滞环比较的门限宽度。5.根据权利要求1所述的微网中三相能量互济控制方法，其特征在于：将储能单元ESU中储能电池的剩余容量SOC分为3个区间，其中3个区间分别为：第一区间：0≤SOC≤SOC
low
；第二区间：SOC
low
&lt;SOC&lt;SOC
up
；第三区间：SOC
up
≤SOC≤1；其中，SOC
low
为剩余容量的下限阈值，SOC
up
为剩余容量的上限阈值，SOC为剩余容量；功率共享单元PSU的功率传输系数λ的计算公式如下：
6.一种微网中三相能量互济控制系统，其特征在于：该系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立鹏，王刚，高雄，秦领，周军，姜三三，苗中杰，谢国蔚，冯彬，王冠夫，谢易澎，李昊禹，沈衍，曹双鹏，李春晖，姜宇，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司国家电网有限公司东北大学，
类型：发明
国别省市：