[發明專利]一種微電網多臺儲能裝置并聯運行控制的同步方法

有效

• 申請號: 201310399010.2
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103441532A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 韓健;張效宇;趙璐璐;何巖;操豐梅;張濤;劉樹;劉志超;陳建衛;劉坤;杜金陵;劉智全;王立超
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本發明屬于電力系統領域，更具體的涉及含分布式電源的微電網控制技術，適用于多臺儲能裝置并聯運行控制技術。

背景技術

隨著分布式能源發電技術的發展，微電網作為一種能很好發揮分布式電源潛能的組織形式被提出。微電網是由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統。微電網構成了一個可控單元，能夠實現自控制、保護和能量管理，可以有效的協調分布式電源與大電網的關系，實現電網的快速發展。

微電網不僅僅作為大電網的補充，而是作為獨立的系統運行，代表著電力系統新的發展方向。隨著能量控制技術的發展，微電網的容量越來越大，與之對應的儲能裝置的容量發展略顯滯后。微電網有兩種運行模式：并網運行和孤網運行，對應于儲能裝置的運行方式為并網運行和離網運行。微電網孤網運行時，儲能裝置工作在離網狀態，由于儲能裝置容量有限，必然需要多套儲能裝置同時離網運行。

目前儲能裝置單柜控制技術比較成熟，可以運行在并網模式和離網模式。而如何協調多套儲能裝置同時離網運行（同步運行）仍然是儲能技術的一個瓶頸。微電網孤網運行時，多套儲能裝置若不能同步運行，將影響微電網運行的穩定性，嚴重的會導致微電網崩潰。

發明內容

本發明要解決的技術問題：微電網孤網運行時，對各儲能裝置進行協調控制，保證各儲能裝置能夠同步運行，提高微電網的穩定性，實現對負荷的穩定供電。

本發明具體采用以下技術方案。

一種微電網多臺儲能裝置并聯運行控制的同步方法，在所述同步方法中，設置一主控制器與各儲能裝置、負荷并聯在微電網的交流母線上，所述主控制器通過同步光纖與儲能裝置相連，用于向各儲能裝置下發控制命令和參考電壓值；其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：當微電網并網運行時，各儲能裝置由自己的控制系統獨立控制，進行有功無功解耦控制（即P/Q控制），各儲能裝置處于P/Q控制模式，主控制器退出使用；

步驟2：在微電網由并網轉為孤網運行前，首先由主控制器通過光纖同時給各儲能裝置下發下垂控制命令，告知各儲能裝置進入下垂控制模式，各儲能裝置獨立進行控制模式轉換，待所有儲能裝置均進入到下垂控制模式后，由主控制器斷開并網點開關，并網點開關斷開后，主控制器通知各儲能裝置進入V/F控制模式，各儲能裝置由下垂控制模式轉為V/F控制模式，所有儲能裝置均進入V/F控制模式后，標志著整個微電網進入到孤網工作狀態；

步驟3：微電網進入孤網工作狀態后，各儲能裝置不再進行獨立控制，而是由主控制器統一控制，主控制器采集交流母線的電壓幅值和角度，經過PI調節器計算出電壓的控制目標值，下發給各儲能裝置，儲能裝置根據目標值計算各自的PWM脈沖，共同控制交流母線電壓；微電網工作在孤網狀態時，各儲能裝置進行開環控制；

步驟4：微電網在轉為并網運行前，主控制器通過光纖同時給各儲能裝置下發下垂控制命令，各儲能裝置獨立進行控制，由V/F控制模式轉為下垂控制模式，待所有儲能裝置均進入下垂控制模式后，由主控制器閉合并網點開關，開關閉合后，主控制器通知各儲能裝置進入P/Q控制模式，各儲能裝置由下垂控制模式轉為P/Q控制模式，整個微電網進入到并網運行狀態。

本發明的有益效果

本發明提出了一種微電網多臺儲能裝置并聯運行控制的同步方法，克服了現有儲能裝置同時離網運行的不同步做帶來的環流問題，從而提高了微電網的穩定性，實現了對微電網內負荷的穩定供電。

本發明能夠實現各儲能裝置并網運行轉離網運行的同步性，消除了轉換過程中各儲能裝置之間的環流。

本發明能夠實現各儲能裝置離網運行轉并網運行的同步性，消除了離網轉并網的電流沖擊。

本發明中儲能裝置控制方式（獨立控制、協調控制）的切換不依賴于并網開關位置的檢測，控制方法具有普適性。

附圖說明

圖1是本發明微電網多臺儲能裝置多主VF控制主回路示意圖；

圖2是本發明同步控制器控制策略示意圖；

圖3是本發明微電網多臺儲能裝置并聯運行控制的同步方法流程示意圖。

具體實施方式

下面根據說明書附圖并結合具體實施案例對本發明的技術方案進一步詳細表述。

圖1為本發明的主回路示意圖。儲能裝置、負載、同步控制器并聯在微電網的交流母線上。各儲能裝置及負載間只有電氣聯系，每套儲能裝置并不知道其他裝置的出力情況以及負載的大小，各儲能裝置獨立運行。主控制器通過同步光纖與儲能裝置相連，將控制命令和電壓參考下發給儲能裝置。