一种微电网控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电网技术领域，尤指一种微电网控制系统及方法，包含：微电网总控制器、多个微电网，所述微电网包含：并网端和用户端，所述并网端与主电网连接，用户端包括储能系统和发电系统，所述发电系统包括：光伏发电系统和风力发电系统。所述微电网控制器与所述储能系统、发电系统以及并网端连接；所述微电网总控制器与所述多个微电网中每个微电网的微电网控制器电连接；所述微电网控制器用于监视微电网的运行状态并将运行状态发送给所述微电网总控制器，以及接收所述微电网总控制器的控制指令，以控制微电网以并网运行模式、风险运行模式、孤网运行模式、恢复并网运行模式之一的运行模式运行。本发明专利技术可以实现微电网运行模式的平稳切换。平稳切换。平稳切换。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及电网
，尤指一种微电网控制系统及方法。

技术介绍

[0002]随着能源消耗的日益加剧，能源匮乏、利用率低以及环境污染也愈演愈烈，而微电网以其灵活、高效、经济、环保以及能源多样等优势成为发展电力行业、解决能源问题的主要战略手段。微电网能够整合大量分布式新能源发电，可以应对能源枯竭以及环境恶化问题，是未来智能电网中配电网的重要组成部分。
[0003]微电网的运行控制必须具有在并网和孤网运行模式下平稳切换的能力，现有的微电网运行，大都是两种模式的直接切换，切换策略单一，运行不稳定。为了实现微电网的两种典型的运行模式间的平稳切换，需要一种能够在微电网多运行模式环境下合理切换平稳过渡的运行策略，从而提高微电网的供电可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种微电网控制系统及方法,其可以解决现有技术中微电网不能平稳地进行运行模式切换的问题；同时，通过自适应实时调节微电网中的所述用户端的放电功率，确保并网端的用电功率在计划的需量范围内，以达到用户端的功率供需平衡；另外，利用风能与太阳能发电来降低发电成本，减少环境污染。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种微电网控制系统，包含：微电网总控制器、多个微电网，所述多个微电网通过输电线路和联络线路连接，所述微电网总控制器与所述多个微电网中每个微电网的微电网控制器电连接；所述微电网控制器用于监视微电网的运行状态并将运行状态发送给所述微电网总控制器，以及接收所述微电网总控制器的控制指令，以控制微电网以并网运行模式、风险运行模式、孤网运行模式、恢复并网运行模式之一的运行模式运行；
[0007]所述微电网包含：并网端和用户端，所述并网端与主电网连接，用户端包括储能系统和发电系统，所述微电网控制器与所述储能系统、发电系统以及并网端连接；
[0008]所述微电网控制器用于采集并网端的用电功率以及用户端的放电功率，获取并网端用电超需量的第一临界功率值以及并网端功率倒送的第二临界功率值，根据所述并网端的用电功率、第一临界功率值及第二临界功率值适应性调整所述用户端的放电功率；
[0009]其中，所述用户端的放电功率包括储能系统的放电功率和发电系统的发电功率，所述发电系统包括：光伏发电系统和风力发电系统。
[0010]进一步，所述微电网设有无功补偿装置，
[0011]在并网运行模式中，当需要微电网输出无功时，所述无功补偿装置控制所述储能系统输出无功，所述储能系统输出无功的大小的计算公式如下：
[0012]Qb=－λUm
·
ΔU
[0013]式中：Qb为无功补偿容量；λ为补偿系数；Um为微电网母线电压；ΔU为电压偏差。
[0014]进一步，所述储能系统为混合储能系统，所述混合储能系统包含功率型储能系统和能量型储能系统，其中，短时间尺度内的功率变化由功率型储能系统调节，长时间尺度的功率变化由能量型储能系统调节。
[0015]进一步，所述储能系统包括多个储能单元，其中，通过加权分配算法分配各所述储能单元出力；具体为：
[0016]充电时，根据各储能单元消耗储能电量占总消耗储能电量的百分比分配各所述储能单元出力；
[0017]放电时，根据各储能单元剩余储能电量占总剩余储能电量的百分比分配各所述储能单元出力。
[0018]进一步，所述微电网总控制器包括：
[0019]风险运行模式控制模块，用于控制所述多个微电网之间的功率流向，以及控制输电线路和发电站的负荷和出力；
[0020]孤网运行模式控制模块，用于在所述多个微电网中的一个或者多个微电网出现故障的情况下，控制所述多个微电网由风险运行模式转为孤网运行模式；
[0021]恢复并网运行模式控制模块，用于在多个微电网的故障都已经被排除的情况下，控制多个微电网由孤网运行模式转为恢复并网运行模式；
[0022]并网运行模式控制模块，用于控制所述多个微电网由恢复并网运行模式转为并网运行模式。
[0023]进一步，所述孤网运行模式包括：
[0024]在微电网中出现机组故障退出运行的情况下，相对应地切除该微电网的负荷，以维持功率平衡；
[0025]在微电网中出现线路故障跳开负荷的情况下，相对应地减少该微电网的出力，以维持功率平衡。
[0026]进一步，所述恢复并网运行模式包括：
[0027]减少所述多个微电网中每个微电网与主电网之间的电压差；
[0028]调整所述多个微电网中每个微电网的频率，使得每个微电网的频率低于主电网的频率；
[0029]调整所述多个微电网中每个微电网的电压，使得主电网的电压的相位超前与每个微电网的电压的相位。
[0030]进一步，所述无功补偿装置包括：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块，所述控制运算模块与所述检测模块及补偿输出模块连接。
[0031]一种微电网控制方法，所述微电网控制方法应用于如以上所述的微电网控制系统，所述微电网控制方法包括：
[0032]监视微电网的运行状态并将运行状态发送给所述微电网总控制器；
[0033]接收所述微电网总控制器的控制指令，以控制微电网以并网运行模式、风险运行模式、孤网运行模式、恢复并网运行模式之一的运行模式运行。
[0034]进一步，所述微电网控制方法还包括：
[0035]采集并网端的用电功率以及用户端的放电功率，获取并网端用电超需量的第一临界功率值以及并网端功率倒送的第二临界功率值；
[0036]根据所述并网端的用电功率、第一临界功率值及第二临界功率值适应性调整所述用户端的放电功率。
[0037]本专利技术的有益效果在于：
[0038]本专利技术通过所述微电网控制器监视微电网的运行状态并将运行状态发送给所述微电网总控制器，以及接收所述微电网总控制器的控制指令，以控制微电网以并网运行模式、风险运行模式、孤网运行模式、恢复并网运行模式之一的运行模式运行；实现了微电网运行模式的平稳切换。
[0039]本专利技术所述微电网控制器根据所述并网端的用电功率、第一临界功率值及第二临界功率值适应性调整所述用户端的放电功率，所述用户端的放电功率包括储能系统的放电功率和发电系统的发电功率；通过自适应实时调节微电网中的所述用户端的放电功率，确保并网端的用电功率在计划的需量范围内，以达到用户端的功率供需平衡。
[0040]本专利技术所述发电系统包括：光伏发电系统和风力发电系统，利用风能、太阳能的互补性，可以获得比较稳定的输出，系统有较高的稳定性和可靠性；同时，在保证同样供电的情况下，可减少储能系统的电池容量。另外，与柴油机发电相比，利用风能与太阳能发电可以降低发电成本，减少环境污染。再者，风能与太阳能的资源丰富，开发潜力较大。
附图说明
[0041]图1 是本专利技术所述微电网控制系统所述微电网总控制器与微电网控制器连接的示意图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电网控制系统，其特征在于，包含：微电网总控制器、多个微电网，所述多个微电网通过输电线路和联络线路连接，所述微电网总控制器与所述多个微电网中每个微电网的微电网控制器电连接；所述微电网控制器用于监视微电网的运行状态并将运行状态发送给所述微电网总控制器，以及接收所述微电网总控制器的控制指令，以控制微电网以并网运行模式、风险运行模式、孤网运行模式、恢复并网运行模式之一的运行模式运行；所述微电网包含：并网端和用户端，所述并网端与主电网连接，用户端包括储能系统和发电系统，所述微电网控制器与所述储能系统、发电系统以及并网端连接；所述微电网控制器用于采集并网端的用电功率以及用户端的放电功率，获取并网端用电超需量的第一临界功率值以及并网端功率倒送的第二临界功率值，根据所述并网端的用电功率、第一临界功率值及第二临界功率值适应性调整所述用户端的放电功率；其中，所述用户端的放电功率包括储能系统的放电功率和发电系统的发电功率，所述发电系统包括：光伏发电系统和风力发电系统；所述微电网设有无功补偿装置，在并网运行模式中，当需要微电网输出无功时，所述无功补偿装置控制所述储能系统输出无功，所述储能系统输出无功的大小的计算公式如下：Qb=－λUm
·
ΔU式中：Qb为无功补偿容量；λ为补偿系数；Um为微电网母线电压；ΔU为电压偏差。2.根据权利要求1所述的微电网控制系统，其特征在于，所述储能系统为混合储能系统，所述混合储能系统包含功率型储能系统和能量型储能系统，其中，短时间尺度内的功率变化由功率型储能系统调节，长时间尺度的功率变化由能量型储能系统调节。3.根据权利要求1所述的微电网控制系统，其特征在于，所述储能系统包括多个储能单元，其中，通过加权分配算法分配各所述储能单元出力；具体为：充电时，根据各储能单元消耗储能电量占总消耗储能电量的百分比分配各所述储能单元出力；放电时，根据各储能单元剩余储能电量占总剩余储能电量的百分比分配各所述储能单元出力。4.根据权利要求1所述的微电网控制系统，其特征在于，所述微电网总控制器包括：风险运行模式控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文勇，
申请(专利权)人：希格玛电气珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：