[發(fā)明專利]一種含分布式光伏的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310533036.1
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103529817A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周昶;姚虹春;吳福保;張謝
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學研究院;國網(wǎng)安徽省電力公司合肥供電公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)運行控制領(lǐng)域，具體涉及一種含分布式光伏的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器。

背景技術(shù)

近年來人們對能源的需求越來越大，電網(wǎng)作為重要的能量輸送系統(tǒng)起了不可獲取的作用。同時，大量分散的、形式多樣、性能各異的分布式電源簡單并網(wǎng)會對電網(wǎng)和用戶造成沖擊，給電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護、系統(tǒng)運行的可靠性帶來不利影響。為協(xié)調(diào)電網(wǎng)和分布式電源的矛盾，充分挖掘分布式能源為電網(wǎng)和用戶帶來的價值與效益，本世紀初，學者們提出了微網(wǎng)（MicroGrids，MG）的概念。從系統(tǒng)的角度看，微電網(wǎng)將發(fā)電機、負荷、儲能裝置及控制裝置等結(jié)合形成一個單一可控的獨立供電系統(tǒng)。它采用了大量的現(xiàn)代電力電子技術(shù)、將微型電源和儲能設(shè)備并在一起，直接接在用戶側(cè)。對于大電網(wǎng)來說，微電網(wǎng)可被視為電網(wǎng)的一個可控單元，可以在數(shù)秒鐘內(nèi)動作以滿足外部輸配電網(wǎng)絡(luò)的需求；對用戶來說，微電網(wǎng)可以滿足他們特定的需求，如降低饋線損耗、增加本地可靠性、保持本地電壓穩(wěn)定、通過利用余熱提高能量利用的效率等。微電網(wǎng)或與配電網(wǎng)互聯(lián)運行，或獨立運行（稱為孤立運行方式)，當配電網(wǎng)出現(xiàn)故障而微電網(wǎng)與其解列時，仍能維持微電網(wǎng)自身的正常運行。因此，微網(wǎng)是實現(xiàn)分布式電源組網(wǎng)的一種優(yōu)良模式，在電網(wǎng)與分布式供能系統(tǒng)之間形成了一個交互的中間層，有效減小間歇性電源大量分散接入對電網(wǎng)的不利影響，提高電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行水平及供電質(zhì)量和可靠性。

協(xié)調(diào)控制器作為微電網(wǎng)系統(tǒng)的核心控制設(shè)備，是連接微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（MEMS）與微電網(wǎng)電源、儲能、負荷等就地設(shè)備的中樞環(huán)節(jié)。協(xié)調(diào)控制器對微電網(wǎng)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)監(jiān)測分析、運行控制、并/離網(wǎng)切換控制等，MEMS通過協(xié)調(diào)控制器獲取微電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，并向協(xié)調(diào)控制器發(fā)送運行調(diào)度指令，指令再由協(xié)調(diào)控制器分解，并下發(fā)就地控制器執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含分布式光伏的微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器，所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器包括天文鐘、終端服務(wù)器、工業(yè)交換機、路由器、UPS電源和工控機；

所述UPS電源用于為整個所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器提供電源；

所述工控機控制連接所述天文鐘、工業(yè)交換機和路由器；所述天文鐘用于保證所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器內(nèi)部的時鐘同步；

所述工控機通過所述路由器連接外部的上級能量管理系統(tǒng)，接受所述上級能量管理系統(tǒng)的調(diào)度命令；

至少一個的所述終端服務(wù)器連接所述工業(yè)交換機，所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器通過所述終端服務(wù)器連接微電網(wǎng)內(nèi)部的各個設(shè)備，采集所述各個設(shè)備的數(shù)據(jù)，監(jiān)視所述各個設(shè)備的狀態(tài)，并且下發(fā)控制命令至所述各個設(shè)備。

本發(fā)明提供的第一優(yōu)選實施例中：所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器通過所述終端服務(wù)器控制連接的所述微電網(wǎng)內(nèi)部的各個設(shè)備包括分布式電源、儲能裝置、負荷、測控保護裝置、VQC裝置、并網(wǎng)點保護同期裝置、電能質(zhì)量檢測治理裝置。

本發(fā)明提供的第二優(yōu)選實施例中：所述終端服務(wù)器將現(xiàn)場串口485、422、232信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號傳輸給所述工控機；所述工控機為Moxa工控機，運行on3000系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的第三優(yōu)選實施例中：所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器通過所述工業(yè)交換機與微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信，所述微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備、光伏匯流箱、溫度組件設(shè)備和環(huán)境檢測儀。

本發(fā)明提供的第四優(yōu)選實施例中：所述工控機連接有屏幕、鍵盤和鼠標，所述屏幕實時顯示監(jiān)控以及告警信息，所述鍵盤和鼠標用于對微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器的操作控制。

本發(fā)明提供的第五優(yōu)選實施例中：所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器控制微電網(wǎng)的順序包括：

（1）、并網(wǎng)開機，合上并網(wǎng)開關(guān)，然后按照負荷、分布式發(fā)電單元、儲能裝置、無功補償、電能質(zhì)量治理的順序依次投入各設(shè)備，確認微電網(wǎng)進入并網(wǎng)運行狀態(tài)后結(jié)束順控控制過程；

（2）、離網(wǎng)開機，所述微電網(wǎng)處于靜止狀態(tài)時，在接受并確認離網(wǎng)開機令后，所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器啟動離網(wǎng)開機順序過程，判斷符合離網(wǎng)開機條件后發(fā)控制命令依次啟動微電網(wǎng)內(nèi)主電源，穩(wěn)定微電網(wǎng)內(nèi)部電壓和頻率，然后投入電能質(zhì)量治理裝置與重要負荷，啟動微電網(wǎng)輔助發(fā)電單元，檢查各設(shè)備投入情況，所述微電網(wǎng)進入離網(wǎng)狀態(tài)；

（3）、并網(wǎng)停機，所述微電網(wǎng)處于正常并網(wǎng)狀態(tài)時，在接受并確認停機令后，所述微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器啟動并網(wǎng)停機順序過程控制，按預先設(shè)定的控制順序，依次退出負荷、分布式電源、儲能裝置，無功補償和電能質(zhì)量治理裝置，最后斷開并網(wǎng)開關(guān)，確認全部設(shè)備已經(jīng)退出后，所述微電網(wǎng)進入靜止狀態(tài)；