[發明專利]微電網無功功率補償方法和系統

有效

• 申請號: 201110258294.4
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102299520A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 杜宏
• 申請（專利權）人: 北京新能匯智微電網技術有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

1.一種微電網無功功率補償方法，其特征在于微電網孤網運行時通過分別測量微電網中各不同支路的有功和無功功率，得出微電網總體的無功功率平衡情況，通過控制設置在微電網內的無功補償裝置或所述無功補償裝置和微電網的分布式電源進行微電網無功調節，所述分布式電源為具有無功調節輸出的分布式電源。

2.根據權利要求1所述的微電網無功功率補償方法，其特征在于采用如下步驟：

同步采集不同支路的電壓、電流數據；

對所采集數據進行數據處理，計算出不同支路的有功、無功功率分布情況；

將微電網范圍內分布在各支路上的所有負荷和電源的有功功率、無功功率進行總加，計算出微電網總體在具體時間點的無功功率平衡情況或一段時間內功率因數的平均值和無功功率平衡情況；

根據設定的調節目標利用微電網的孤網無功控制策略對所述無功補償裝置或所述無功補償裝置和分布式電源進行無功輸出的調節。

3.根據權利要求2所述的微電網無功功率補償方法，其特征在于所述孤網無功控制策略的具體內容為：在采取傳統九區圖控制策略進行無功功率補償控制的基礎上，增加母線電壓限制條件，所述母線電壓限制條件為：預先設定一個微電網母線電壓的規定值和以所述規定值為中間值的上、下限值，當所述母線電壓的實際值處于所述上、下限值之間時選擇投入或切除所述無功補償裝置中的無功補償元件，當所述母線電壓的實際值高于所述上限值時不投入所述無功補償元件，當所述母線電壓的實際值低于所述下限值時不切除所述無功補償元件。

4.根據權利要求3所述的微電網無功功率補償方法，其特征在于當對所述無功補償裝置和分布式電源進行無功輸出的調節時，先調節所述分布式電源后調節所述無功補償裝置，所述上限值為所述規定值的107%，所述下限值為所述規定值的93%。

5.根據權利要求4所述的微電網無功功率補償方法，其特征在于微電網并網運行時通過測量微電網與外部大電網相連接的公共連接點處的電壓和電流數據，計算得出微電網的功率因數狀況，并采用九區圖控制策略進行無功功率補償。

6.一種微電網無功功率補償系統，用于微電網孤網運行時的無功功率補償，其特征在于包括分布式測量單元、無功補償控制單元、無功補償裝置和通訊單元，所述微電網包括具有無功調節輸出的分布式電源，

所述分布式測量單元由設置在微電網中各不同支路上的獨立的測量模塊和/或多功能測控儀表組成，用于測量各自所在支路的電壓、電流，計算或不計算相應的功率因數，并上送相應數據給所述無功補償控制單元；

所述無功補償控制單元首先接收所述分布式測量單元上送的數據，對數據進行處理，包括對微電網范圍內分布在各支路上的所有負荷和電源的有功功率、無功功率進行總加，以獲得所述微電網在具體時間點的無功功率平衡情況或一段時間內的功率因數的平均值和無功功率平衡情況，然后根據其孤網無功控制策略對所述無功補償裝置或所述無功補償裝置和分布式電源發出調節指令；

所述無功補償裝置包括控制模塊、連接開關和電容器組/電抗器組，用于根據所述無功補償控制單元發出的調節指令投入或切除一定數量的所述無功補償元件和/或調節所述分布式電源的無功輸出，所述無功補償裝置為靜態或動態無功補償裝置；

所述通訊單元用于所述分布式測量單元、無功補償控制單元、無功補償裝置和分布式電源間的通信。

7.根據權利要求6所述的微電網無功功率補償系統，其特征在于所述獨立的測量模塊和/或多功能測控儀表采用同步的時鐘，上送的所述數據中具有時標。

8.根據權利要求7所述的微電網無功功率補償系統，其特征在于所述無功補償元件包括并聯電容器組、同步調相機、并聯電抗器組中的一種或多種。

9.根據權利要求8所述的微電網無功功率補償系統，其特征在于所述分布式電源包括下列微電網用分布式電源中的一種或幾種：光伏發電系統、微型燃氣輪機和儲能電源。

10.根據權利要求6、7、8或9所述的微電網無功功率補償系統，其特征在于所述通訊單元基于SDH/MSTP結構，采用開放的實時以太網絡通訊協議EtherCAT實現以太網環網通信。