[發明專利]基于分布式負荷動態調節的微電網監控系統及控制方法

有效

• 申請號: 201210407104.5
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102931662A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 丁建忠;沈浩東;陳娜;趙景濤;仇佳鑫;馮威;楊金喜;謝虎;唐斐;陳暉
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司揚州供電公司;國電南瑞科技股份有限公司;江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種基于分布式負荷動態調節的微電網監控系統及控制方法，屬于微電網技術領域。

背景技術

微電網是由分布式電源、儲能系統和負荷組成的自治可控系統。微電網中分布式電源大多由風力發電、光伏發電等清潔可再生能源組成，具有間歇性和不穩定性。通過維持微電網系統內部發電功率與負荷用電功率平衡，可保證微電網并網、離網、并網到離網切換的穩定運行。微電網并網運行時，有大電網作為支持，可以很好的維持功率平衡。微電網并網到離網切換和離網運行時，通過儲能系統的充電、放電維持系統功率平衡。微電網內部儲能系統容量、充放電功率有限，完全依靠儲能系統很難維持微電網系統功率平衡。

目前的微電網系統大多采用集中式控制方法，通過就地裝置監測負荷、發電單元的電壓、電流、功率、頻率等信息，上送到微電網控制器。微電網控制器進行微電網內部功率計算，得出微電網功率盈虧，下發負荷或發電單元的投切命令，由就地裝置執行。

一般情況下，微電網中負荷的用電量要大于分布式電源的發電量，并網運行時，主網可為微電網提供不足電量。離網運行時要切除部分一般負荷，保證重要負荷供電可靠性。微電網負荷功率變化無法精確預知，功率可能在瞬時發生跳變，功率不平衡發生迅速，微網集中控制器接收到就地裝置上送數據，計算后下發控制命令，響應速度很難達到要求。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于分布式負荷動態調節的微電網監控系統及控制方法，通過微電網控制器與就地微電網負荷控制器協調控制，提高微電網內部功率調節速度，維持微電網內部發電功率與負荷功率的平衡，保證微電網運行的穩定性。

為了實現上述目的，本發明是采取以下的技術方案來實現的：

一種基于分布式負荷動態調節的微電網監控系統，其特征在于：所述微電網監控系統包括微電網控制器、微電網負荷控制器、并網點監控、分布式電源監控和儲能系統監控，所述微電網控制器通過通訊網絡分別與微電網負荷控制器、并網點監控、分布式電源監控和儲能系統監控并行連接。

還提供了一種基于分布式負荷動態調節的微電網控制方法，其特征在于：包括下列步驟：

（1）微電網一次設備由分布式電源、儲能系統、負荷構成；

（2）微電網監控系統由微電網控制器、微電網負荷控制器、并網點監控、分布式電源監控和儲能系統監控組成；

（3）微電網負荷控制器把所接負荷的電壓、電流、有功功率、無功功率等數據上送給微電網控制器；

（4）并網點監控把微電網與大電網連接處的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等數據上送給微電網控制器；

（5）分布式電源監控把分布式電源發出電壓、電流、功率等數據上送給微電網控制器；

（6）儲能系統監控把儲能系統的充放電狀態、電壓、電流、剩余電量等數據上送給微電網控制器；

（7）微電網控制器，根據微電網負荷控制器、并網點監控、分布式電源監控和儲能系統監控的上送數據，計算微電網內部功率值；當分布式電源大于負荷，儲能系統未處于充滿狀態時儲能系統電池充電，儲能系統充滿后微電網控制器下發命令，切除部分分布式電源；當分布式電源功率小于負荷功率時，根據儲能系統的剩余電量和儲能系統的最大放電功率，計算各線路負荷功率值，并將各線路負荷功率值下發給微電網負荷控制器；

（8）微電網負荷控制器接收到微電網控制器下發線路負荷功率定值，監測所在線路負荷的功率值，當線路負荷功率大于功率定值時，根據所接支路的負荷等級，判斷出要切除負荷支路，切除負荷，保證線路負荷不大于微電網控制器下發定值。

有益效果：本發明提供的基于分布式負荷動態調節的微電網監控系統及控制方法，通過微電網控制器和微電網負荷控制器的協調控制，能夠保證微電網的穩定運行；在微電網并網運行時，保證微電網與主網交互功率在儲能系統可調節的范圍內，當微電網發生主動離網或被動離網，可由儲能系統維持功率平衡；在微電網離網運行時，保證負荷和分布式電源功率差值在儲能系統可調節的范圍；采用分布式負荷動態調節方法，微電網控制器進行分鐘級的功率調節，由負荷就地控制裝置進行毫秒級到秒級的功率調節，保證微電網的功率平衡。

附圖說明

圖1為本發明中的基于分布式負荷動態調節的微電網一次設備結構圖；

圖2為本發明的基于分布式負荷動態調節的微電網監控系統圖；

圖3為本發明的微網控制器控制方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。