[發(fā)明專利]控制微網(wǎng)的輸出功率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110382160.3
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102496964A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 舒鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/24
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;苑軍茹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)領(lǐng)域。更具體地講，本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)輸出功率控制方法。

背景技術(shù)

隨著常規(guī)能源的逐漸枯竭以及日益嚴重的環(huán)境污染，可再生能源以及分布式發(fā)電技術(shù)近年來在世界范圍內(nèi)得到了越來越多的重視和發(fā)展。目前，分布式發(fā)電一般是指發(fā)電功率在數(shù)千瓦至50兆瓦的小型化、模塊化、分散式、布置在用戶附近為用戶供電的連接到配電系統(tǒng)的小型發(fā)電系統(tǒng)。目前已有的研究和實踐已表明，將分布式發(fā)電供能系統(tǒng)以微型電網(wǎng)(MicroGrid，下面簡稱微網(wǎng))的形式接入大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，與大電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電供能系統(tǒng)效能的最有效方式。

作為分布式發(fā)電的重要組成形式之一，微網(wǎng)通常由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負荷、監(jiān)控系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、電力傳輸設(shè)備等匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。因為微網(wǎng)既可以通過配電網(wǎng)與大型電力網(wǎng)并聯(lián)運行，形成一個大型電網(wǎng)與小型電網(wǎng)的聯(lián)合運行系統(tǒng)，也可以獨立地為當(dāng)?shù)刎摵商峁╇娏π枨?，其靈活運行模式大大提高了負荷側(cè)的供電可靠性；同時，微網(wǎng)通過單點接入電網(wǎng)，可以減少大量小功率分布式電源接入電網(wǎng)后對傳統(tǒng)電網(wǎng)的影響。此外，微網(wǎng)將分散的、不同類型的小型發(fā)電源(分布式電源)組合起來供電，能夠使小型電源獲得更高的利用效率。在大電網(wǎng)正常狀態(tài)下，微網(wǎng)需要長期穩(wěn)定運行；而在大電網(wǎng)受到干擾時，微網(wǎng)必須快速脫離大電網(wǎng)，進入并保持于孤島運行狀態(tài)，待大電網(wǎng)故障排除后重新自動并網(wǎng)運行。上述功能被概括為：削峰填谷、功率平滑、模式切換等。實現(xiàn)這些功能所需的控制方式是微網(wǎng)技術(shù)的難點，各國研究團隊正不斷開發(fā)更優(yōu)的控制方法和硬件組成。

諸如風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的可再生能源的輸出功率具有很強的間歇性，隨機性，功率曲線波動劇烈，從而導(dǎo)致微網(wǎng)的輸出功率也隨之波動。因此在微網(wǎng)的系統(tǒng)控制中，對可再生能源輸出功率曲線的平滑是最重要的控制目的之一。

圖1示出一種現(xiàn)有的微網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，微網(wǎng)包括分布式電源101、微網(wǎng)負荷103。

分布式電源101、微網(wǎng)負荷103接入母線BUS1。母線BUS1一般為低壓交流母線，電壓通常在220V～35KV之間，通過變壓器104與母線BUS2相連。母線BUS2一般為高壓交流母線，可視為大電網(wǎng)，電壓通常在10KV～220KV之間。

分布式電源101為輸出功率曲線波動劇烈的電源(例如，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電的可再生能源)。為了消除分布式電源101的功率波動，通常采用濾波電路來濾除分布式電源101的功率曲線的短期突變量。

然而上述微網(wǎng)輸出功率控制方法存在如下問題：整體響應(yīng)速度慢(達不到秒級)，不適合實際工程應(yīng)用；僅能在直流系統(tǒng)中進行直流功率平滑控制，而不能在交流系統(tǒng)中進行，故而難以適應(yīng)交流微網(wǎng)系統(tǒng)；與多種可再生能源發(fā)電配合效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種微網(wǎng)輸出功率控制方法，從而有效降低微網(wǎng)的輸出功率的波動。

本發(fā)明一方面提供一種控制微網(wǎng)的輸出功率的方法，其中，微網(wǎng)包括第一分布式電源和第二分布式電源，所述方法包括：(a)在第一預(yù)定時間段內(nèi)采集第一分布式電源的多個輸出功率值；(b)對所述多個輸出功率值進行平滑濾波，獲得與所述多個輸出功率值一一對應(yīng)的多個有功期望值；(c)計算所述多個輸出功率值中的每個輸出功率值與在所述多個有功期望值中的對應(yīng)的有功期望值之差，以獲得多個功率控制值；(d)根據(jù)第二分布式電源的極限功率來修正所述多個功率控制值，以獲得多個修正功率控制值；(e)根據(jù)第二分布式電源的荷電狀態(tài)來確定第二分布式電源是否能夠被充電和/或放電；(f)在第二預(yù)定時間段內(nèi)根據(jù)所述多個修正功率控制值和確定第二分布式電源是否能夠被充電和/或放電的結(jié)果，控制第二分布式電源進行充電或放電。

可選地，在第二分布式電源能夠充電，并且修正功率控制值大于零時，對第二分布式電源進行充電，并且充電功率為該修正功率控制值。

可選地，在第二分布式電源能夠放電，并且修正功率控制值小于零時，對第二分布式電源進行放電，并且放電功率為該修正功率控制值。

可選地，步驟(d)包括：當(dāng)功率控制值大于第二分布式電源的最大充電功率值時，將功率控制值修正為所述最大充電功率值；當(dāng)功率控制值小于第二分布式電源的最大放電功率值時，將該功率控制值修正為所述最大放電功率值；在其他情況下，功率控制值不變。