[發明專利]一種微電網及其儲能調度方法

有效

• 申請號: 201210588833.5
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103050986A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 高志強;唐寶鋒;徐文濤;孟良;范輝;梁賓;潘嘯
• 申請（專利權）人: 河北省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;河北省電力建設調整試驗所
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 楊欽祥

技術領域

本發明涉及微電網技術，尤其涉及一種含旋轉負荷的微電網儲能調度方法，采取合理的調度方法使負荷安全啟動，保證微電網穩定運行。

背景技術

隨著微電網技術的快速發展，對微電網供電可靠性的要求越來越高。然而微網中存在一些間歇性微源和動力負荷對微網系統的穩定運行產生不利影響。由于儲能具有雙向流動和響應速度較快的特點，能有效改善微網電能質量并提高系統穩定性，已成為微網中必不可少的一部分。

目前已有的微電網儲能調度策略，對含有普通負荷的微電網進行調度，即：實時判斷電網電壓和電網頻率，根據頻率偏差動態調度儲能能量，能減小頻率波動幅度和克服系統頻率振蕩加劇；并根據發電電量和負荷需求情況，儲能電池荷電狀態判斷儲能充放電運行方式。目前微電網中多采用價格較低的儲能電池作為光伏發電和負荷的平衡，而深度放電對電池的壽命有嚴重的影響。另一方面，對含有旋轉負荷的微電網，在旋轉負荷啟動時啟動電流過大，無功需求大，儲能電池配置容量需求很大，對微電網的經濟性產生了一定的影響。

中國專利201020624601：一種電池儲能監控調度系統，調度控制系統根據電網負荷預測系統生成的電網預測生成的電網預測和電池儲能監控系統發送的各項信息，判斷充放電模式，并將命令發送至電網接入系統和電池管理系統，控制儲能電池組通過電網接入系統接入電網，并通過變電站系統變壓后，與電網進行充放電操作。這種方法若用于含旋轉負荷的微電網，要求儲能電池有足夠大的容量，影響其經濟性。

發明內容

本發明提供一種具有高供電可靠性、高電能質量的微電網及其儲能調度方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種微電網，其關鍵技術在于：其包括光伏組件、逆變器、儲能電池、微電網交流母線、旋轉負荷、普通負荷、超級電容器和變頻啟動裝置；所述光伏組件通過逆變器接在微電網交流母線上，所述超級電容通過逆變器轉換成交流電接在微電網交流母線上，所述儲能電池通過逆變器接在微電網交流母線上，所述普通負荷直接接微電網交流母線，所述旋轉負荷通過變頻啟動裝置接微電網交流母線；所述儲能電池和超級電容器構成儲能系統。

所述旋轉負荷為大型異步電機。

所述的光伏組件中的發電模塊具有最大功率跟蹤點模塊。

本發明還提供了上述微電網的儲能調度方法，在旋轉負荷啟動時，采用超級電容器放電平衡；在旋轉負荷運行過程中，優先采用超級電容器出力，超級電容器放電結束，儲能電池出力；

當微電網穩定運行時的調度方法步驟如下：

1）系統獲取光伏組件發電功率和負荷需求，再根據主網電壓和主網頻率，評斷儲能運行方式；

若主網電壓和主網頻率正常，采用并網運行,發電功率大于負荷需求，儲能荷電狀態不滿的情況下，優先對超級電容器充電，再對儲能電池充電；儲能滿電狀態下，多余電量送入主網；發電功率小于負荷需求，儲能荷電狀態滿足放電要求，光伏發電系統和儲能系統同時向負荷供電，儲能不足情況下，再向主網購電;?所述光伏組件和位于其后級的逆變器構成光伏發電系統。

2)若主網電壓和主網頻率異常，采用離網運行，發電功率大于負荷需求，儲能荷電狀態不滿的情況下，優先對超級電容器充電，再對儲能電池充電，若電量還有剩余，限制光伏發電系統出力；發電功率小于負荷需求，儲能荷電狀態滿足放電要求，光伏發電系統和儲能系統同時向負荷供電。

所述儲能電池最低值為荷電狀態的60%。

本發明微電網采用混合儲能系統，即超級電容器和儲能電池。混合儲能系統一方面分擔抑制頻率波動，另一方面要維持微源和負荷的穩定。采用混合儲能系統，利用超級電容器和變頻啟動裝置抑制旋轉負荷啟動對微電網的頻率沖擊，并根據微電網狀態調整儲能運行。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：采用本發明其能夠有效解決旋轉負荷啟動對電網穩定產生的影響，并有效提高儲能系統使用壽命，高效利用清潔能源。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。