[發明專利]一種用于微電網的防逆流保護控制方法

有效

• 申請號: 201310252615.9
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103326400A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 蔣辰暉;王志新;陸斌鋒
• 申請（專利權）人: 嘉興清源電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所 33209
• 代理人: 陳紅

技術領域

本發明涉及一種用于微電網的防逆流保護控制方法，屬于分布式發電領域。

背景技術

當前，節能減排和綠色能源成為全世界關注的焦點，同時也是我國智能電網的建設目標之一。作為智能電網，要求其既能適應大電源的接入，也要支持可再生能源以分布式發電的方式友好接入，滿足電力與自然環境、社會經濟和諧發展的要求。

但是，光伏等分布式電源具有間歇性、隨機性、響應速度慢、慣性小等特點，并網后容易引起電壓波動和閃變，尤其是當大容量分布式電源并入中低壓配電網時，要實現配電網的功率平衡，并保證供電可靠性和電能質量較為困難。為了降低大規模分布式電源并網對外部公共電網的沖擊和負面影響，通過微電網技術來集成整合分布式發電系統，可以很好地解決目前分布式發電并網存在的技術難題。

微電網按照并網點功率輸送方向分為“并網不上網”和“并網且上網”兩種方式。在“并網不上網”方式下，微電網并網點功率只能由公共電網向微電網用戶負載輸送；“并網且上網”方式下，并網點功率可以雙向流動，微電網的富裕功率可以輸送給公共電網。然而，對于采用“并網且上網”方式運行的微電網，其相對于外部公共電網所表現出的電源特性仍然會對電網的穩定運行造成一定影響，具體地說主要有三個方面：

????第一，微電網中大量的電力電子設備產生的諧波對公共電網的電能質量造成影響。

????第二，當公共電網發生故障時，微電網所產生的逆功率會對機器設備造成損壞，嚴重時甚至危及檢修人員的人身安全。

????第三，由于微電網的電源特性，改變了公共電網單電源、輻射型、單向潮流的特點，從而使得現有的電流保護措施不再適用。

針對采用“并網不上網”方式運行的微電網，申請號為201210173096.2的中國專利公開了一種并網不上網微網系統及其控制方法，通過微電網中央控制器以及安裝在公共連接點處的逆功率保護裝置防止逆功率反送，保證整個微電網系統只向公共電網取電而不向公共電網送電，從而避免了微電網對公共電網造成影響。但是該技術主要是通過限制分布式電源輸出甚至切除分布式電源的手段來消除逆功率，這既不符合國家要求余電上網的政策，也不利于分布式電源的正常運行，同時也沒有充分利用新能源，造成了可再生能源的浪費。

針對以上政策和技術現狀，有必要提出一種用于微電網的防逆流保護控制方法，在不切除分布式電源的前提下，通過合理地對微電網能量進行管理，實現微電網系統的防逆流控制，從而避免對公共電網造成影響，同時最大化利用可再生能源發電。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足而提供一種設計合理的用于微電網的防逆流保護控制方法，在不切除分布式電源的前提下，通過合理地對微電網能量進行管理，實現微電網系統的防逆流控制，從而避免對公共電網造成影響，同時最大化利用可再生能源發電。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種用于微電網的防逆流保護控制方法，所述的微電網包括分布式電源、儲能系統、用戶負載；所述分布式電源和儲能系統通過各自的能量變換裝置接入交流母線；用戶負載以分組的方式接入交流母線；交流母線通過公共連接點接入公共電網；微電網中還設置有防逆流控制；其特征在于：所述的微電網還配置有額外負載，將該額外負載通過可控開關與交流母線連接，且將該額外負載與公共電網連接，所述的額外負載的功率大于微電網的富裕功率；

設置分布式電源發電容量為Ps，微電網用戶負載容量為Pl，防逆流控制啟動閾值為Pa，防逆流控制關閉閾值為Pb；

該防逆流保護控制方法還包括以下步驟：

（1）當Ps-Pl＞Pa時，轉步驟（2）；

當Pl-Ps＞Pb時，轉步驟（3）；

當-Pb≤Ps-Pl≤Pa時，微電網保持現有狀態不變；

????（2）檢測儲能系統當前容量；

儲能系統當前容量未達到其能量上限，轉步驟（4）；

儲能系統當前容量已達到其能量上限，轉步驟（5）；

????（3）微電網切換為并網模式，由公共電網和儲能系統補充微電網負荷缺口；

????（4）微電網切換為孤島模式，儲能系統充電吸收多余的分布式電源發電容量；

（5）微電網切換為孤島模式，閉合額外負載與交流母線連接的線路上的可控開關，由額外負載消納微電網發出的富裕功率。

當微電網內分布式電源輸出功率大于用戶負載且儲能系統已達到能量上限時，微電網的富裕功率由該額外負載消耗，從而不需要切除分布式電源。