[發(fā)明專利]一種計(jì)及分布式電源的配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110122693.8
• 申請(qǐng)日: 2011-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN102169342A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟祥萍;敖明;譚萬禹;紀(jì)秀;界金星;郭莉;王暉;張紅;苑全德;張龍斌;皮玉珍;張卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院;長春工程學(xué)院;吉林省電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 長春眾益專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 22211
• 代理人: 余巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包含分布式電源的配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究，尤其涉及配網(wǎng)出現(xiàn)孤島運(yùn)行時(shí)，多分布式電源的協(xié)同控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力需求迅速增長，以及太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電等分布式發(fā)電設(shè)備成本的降低，大量分布式發(fā)電設(shè)備涌入配網(wǎng)，對(duì)配網(wǎng)的運(yùn)行起到積極支持作用。但分布式電源的大量使用，也使配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)由輻射狀供電，變?yōu)橐宰冸娬竟╇姙橹鳎喾N電源共存的新模式，隨之也出現(xiàn)了下面一系列問題：

(1)大型互聯(lián)電力系統(tǒng)中，局部事故極易擴(kuò)散，導(dǎo)致大面積的停電；

(2)分布式電源的介入使原有系統(tǒng)不能靈活跟蹤負(fù)荷的變化；

(3)多分布式電源并網(wǎng)/解裂對(duì)系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響嚴(yán)重；

(4)包含各種分布式電源配電網(wǎng)如何實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)各分布式電源的出力以實(shí)現(xiàn)輸出功率與負(fù)荷需求動(dòng)態(tài)匹配；

伴隨分布式電源規(guī)模、容量的擴(kuò)大及其在發(fā)電系統(tǒng)中的比例的提高，系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線故障時(shí)，如果不對(duì)分布式電源的容量、并網(wǎng)接口等問題加以研究分析，而只是簡單的使其從配電網(wǎng)中并網(wǎng)/解裂，不但使分布式電源的優(yōu)勢(shì)無法全部發(fā)揮，也使配電網(wǎng)的安全性和可靠性受到較大的影響。這些策略雖然能最大限度地保證了電力系統(tǒng)的安全性，卻在一定程度上制約甚至破壞了分布式電源的正常運(yùn)行，嚴(yán)重制約了清潔能源的發(fā)展和利用。因此，急需研究計(jì)及分布式電源的配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制及其控制方法，實(shí)時(shí)分析配電網(wǎng)及配網(wǎng)內(nèi)的重要負(fù)荷、分布式電源的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，尤其是系統(tǒng)發(fā)生極端情況后，迅速?做出決策，最大情況發(fā)揮分布式電源對(duì)電網(wǎng)的支撐作用，實(shí)現(xiàn)重要負(fù)荷不間斷供電；緊急輸電網(wǎng)絡(luò)中的供能質(zhì)量問題的快速解決辦法；協(xié)調(diào)配網(wǎng)內(nèi)分布式電源，使其保持穩(wěn)定的輸出功率與負(fù)荷需求動(dòng)態(tài)匹配，并可動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)與主電網(wǎng)之間潮流的定向、定量調(diào)整等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)包含分布式電源的配電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種計(jì)及分布式電源的配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法，實(shí)現(xiàn)包含分布式電源的配電網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的運(yùn)行情況，對(duì)清潔能源的協(xié)調(diào)控制。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，尤其是系統(tǒng)發(fā)生極端情況后，迅速做出決策，最大情況發(fā)揮分布式電源對(duì)電網(wǎng)的支撐作用，實(shí)現(xiàn)重要負(fù)荷不間斷供電。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種計(jì)及分布式電源的配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于包括：

一個(gè)主控臺(tái)，用于運(yùn)行編程軟件、組態(tài)軟件，并將各種數(shù)字量、模擬量指令轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)通過現(xiàn)場(chǎng)總線傳至多個(gè)分布式電源控制器，并將多個(gè)分布式控制柜傳來的信號(hào)運(yùn)算轉(zhuǎn)換為顯示信號(hào)傳給工業(yè)計(jì)算機(jī)組態(tài)顯示，同時(shí)根據(jù)各參數(shù)邏輯關(guān)系運(yùn)算實(shí)現(xiàn)分布式電源的啟動(dòng)/停止，并網(wǎng)/解裂，運(yùn)行狀態(tài)以及斷路器的通斷；監(jiān)視器用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)中的運(yùn)行界面，包括分布式電源狀態(tài)、分段器狀態(tài)、儲(chǔ)能單元狀態(tài)信息顯示，以及分布式發(fā)電裝置、分段器、儲(chǔ)能單元和變電站的電壓值、電流值、總有功、無功的模擬參數(shù)；

1塊模擬顯示屏，用于顯示與工業(yè)計(jì)算機(jī)組態(tài)軟件相同的內(nèi)容，包括分布式電源狀態(tài)、分段器狀態(tài)、儲(chǔ)能單元狀態(tài)信息顯示，以及分布式發(fā)電裝置、分段器、儲(chǔ)能單元和變電站的電壓值、電流值、總有功、無功的模擬參數(shù)；

13組互感器，每組包括3個(gè)電流互感器和3個(gè)電壓互感器，用來采集分布式電源和分段器運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；

9組分布式開關(guān)控制終端，用于讀取傳感器參數(shù)，并進(jìn)行遙測(cè)信號(hào)采集、遙信信號(hào)采集、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)；

2組分布式發(fā)電裝置控制終端，用于讀取傳感器參數(shù)，并進(jìn)行三相電壓、三相電流信號(hào)采集、分布式發(fā)電系統(tǒng)工作狀態(tài)信號(hào)采集、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)對(duì)分布式電源開關(guān)、功率調(diào)節(jié)、同期并網(wǎng)；

2組分布式儲(chǔ)能裝置控制終端，用于讀取傳感器參數(shù)，并進(jìn)行三相電壓、三相電流信號(hào)采集、儲(chǔ)能裝置工作狀態(tài)信號(hào)采集、遙控信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)對(duì)儲(chǔ)能裝置開關(guān)、工作狀態(tài)控制、功率調(diào)節(jié)、同期并網(wǎng)；

2組分布式發(fā)電裝置，其中1組由太陽能電池板組成、另一組由風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池組成的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置，上述發(fā)電裝置均通過逆變裝置并網(wǎng)；

2組三相逆變裝置，將太陽能電池板或風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成三相交流電，并且具備并網(wǎng)和獨(dú)立運(yùn)行兩種模式；

2組儲(chǔ)能裝置，蓄電池組組成；

2組充電/逆變裝置，用于將三相交流380V整流成直流48V，同時(shí)防過充電、防止極性接反電路；蓄電池組由多個(gè)蓄電池構(gòu)成，逆變裝置將蓄電池直流48V逆變成為三相交流380V，并且蓄電池組虧電能自動(dòng)關(guān)閉輸出端。