[發(fā)明專利]含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410226383.4
• 申請日: 2014-05-26
• 公開（公告）號: CN103972927A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧長虹;李哲;劉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制方法。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電系統(tǒng)失去大電網(wǎng)支撐時(shí)自身很難完成功率平衡以及實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定，因此通常在大電網(wǎng)出現(xiàn)故障后直接跳開，這不利于光伏發(fā)電的高效實(shí)用，也有違通過分布式電源接入提高供電可靠性的初衷。微電網(wǎng)控制方法作為微電網(wǎng)智能控制的核心，擔(dān)負(fù)著調(diào)整分布式電源運(yùn)行方式，協(xié)調(diào)微電網(wǎng)內(nèi)功率流向以及優(yōu)化微電網(wǎng)運(yùn)行條件的任務(wù)。因此控制方法的完善程度和有效性直接關(guān)系到微電網(wǎng)正常工況下的經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行，以及故障情況下的自愈恢復(fù)能力。

目前針對電網(wǎng)的自愈控制問題的研究主要集中在配電網(wǎng)層面，也只涉及配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的調(diào)整，隔離故障區(qū)域并為該區(qū)域負(fù)荷尋找新的供電路徑，較少考慮對電源和負(fù)荷的控制問題。對微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)控制問題研究很少，更多是將微電網(wǎng)作為整體探討微電網(wǎng)接入配電網(wǎng)后對配電網(wǎng)供電恢復(fù)策略的影響，而不是以微電網(wǎng)為對象分析微電網(wǎng)進(jìn)入孤島模式后與之相適應(yīng)的自愈控制方法。

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有微電網(wǎng)控制方法在實(shí)時(shí)性和實(shí)施效果上的缺陷，分為兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制策略。階段I為方案預(yù)制定。根據(jù)現(xiàn)有微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和負(fù)荷預(yù)測及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)功率預(yù)測的結(jié)果預(yù)先制定下一時(shí)段微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時(shí)的綜合控制方案，包括：負(fù)荷管理方案以及微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。階段II為方案實(shí)施。微電網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行突然轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)直接利用上一時(shí)段制定預(yù)選方案，并分為兩步執(zhí)行。首先執(zhí)行方案中的負(fù)荷管理方案以及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方案實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)從并網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)基本功率平衡；然后采用微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案，降低微電網(wǎng)網(wǎng)損，減少電壓越限情況，改善微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，維持微電網(wǎng)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制策略，其特征在于，包括：

步驟1，根據(jù)現(xiàn)有微電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和負(fù)荷預(yù)測及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)功率預(yù)測的結(jié)果預(yù)先制定下一時(shí)段微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時(shí)的綜合控制策略，包括：負(fù)荷執(zhí)行策略以及微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)策略，具體包括如下子步驟：

步驟1.1，讀入微電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖論方法得到微電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌ω?fù)荷進(jìn)行分級；

步驟1.2，實(shí)時(shí)讀取微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷功率和分布式電源出力，并計(jì)算下一小時(shí)出力預(yù)測數(shù)據(jù)，確定下一時(shí)段出現(xiàn)孤島運(yùn)行時(shí)微電網(wǎng)內(nèi)多個(gè)分布式電源的具體控制策略，包括PQ控制和V/f控制；

步驟1.3，根據(jù)步驟1.2計(jì)算得到的預(yù)測數(shù)據(jù)確定下一時(shí)段的分布式電源出力與負(fù)荷需求之間的功率偏差，根據(jù)功率缺額計(jì)算結(jié)果，以步驟1.1負(fù)荷分級為依據(jù)制定最優(yōu)切負(fù)荷方案，保證重要負(fù)荷的可靠供電；

步驟1.4，得到步驟1.3微電網(wǎng)功率平衡執(zhí)行方案后，利用高效遺傳算法對實(shí)施負(fù)荷執(zhí)行方案后的微電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)計(jì)算，得到微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制預(yù)選方案；

步驟2，微電網(wǎng)由并網(wǎng)運(yùn)行突然轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)直接利用上一時(shí)段制定預(yù)選方案，并分為兩步執(zhí)行：首先執(zhí)行方案中的負(fù)荷執(zhí)行策略以及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方案實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)從并網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤網(wǎng)基本功率平衡；然后采用微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案，降低微電網(wǎng)網(wǎng)損，減少電壓越限情況，改善微電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，具體包括：

步驟2.1，進(jìn)行孤島檢測，讀取微電網(wǎng)孤島檢測設(shè)備輸出結(jié)果，判斷微電網(wǎng)是否進(jìn)入孤島狀態(tài)，一旦判斷微電網(wǎng)進(jìn)入孤島狀態(tài)，執(zhí)行上一時(shí)段制定的微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)控制策略預(yù)選方案第一步：負(fù)荷管理方案以及光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方案；

步驟2.2，執(zhí)行上一時(shí)段制定的微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)控制策略預(yù)選方案第二步，即采用微電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)方案：微電網(wǎng)模式孤網(wǎng)下的優(yōu)化重構(gòu)方案，完成微電網(wǎng)模式轉(zhuǎn)換過程。

在上述的含光伏/儲能發(fā)電系統(tǒng)微電網(wǎng)的并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)綜合控制方法，所述步驟1.4中，利用高效遺傳算法對實(shí)施負(fù)荷管理方案后的微電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)計(jì)算的具體流程包括：