[發(fā)明專利]微電網(wǎng)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611144185.9
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106911145B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C.奧伯特蓋伊恩;J.多布羅沃爾斯基;Y.赫里奧特
• 申請（專利權(quán)）人: 施耐德電器工業(yè)公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 邸萬奎;勵曉林

本發(fā)明涉及一種用于控制微電網(wǎng)(1)的方法，微電網(wǎng)(1)包括可再生電源(3)，其向微電網(wǎng)(1)傳遞由下垂控制控制的第一功率，并且能夠與同步電源(2)并聯(lián)地同步工作，所述同步電源(2)能夠根據(jù)所述同步電源的自動啟動/停止的準則生成也傳遞至微電網(wǎng)(1)的第二功率，所述方法包括：一旦微電網(wǎng)(1)的頻率和/或電壓分別低于閾值頻率和/或閾值電壓，就啟動同步電源，并且一旦第二功率低于閾值功率就停止同步電源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制配電微電網(wǎng)的方法。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)通常是意圖將電力分配到與大的電能發(fā)生中心隔離并遠離的區(qū)域的本地電網(wǎng)。隔離的區(qū)域例如是島嶼、山區(qū)或沙漠地區(qū)。

微電網(wǎng)的主要優(yōu)點在于，它們自主操作(在島嶼模式下，不用連接至主網(wǎng))，并且位于與消耗區(qū)域(負載)相緊鄰。因此，長距離配電網(wǎng)固有的損耗受限。

微電網(wǎng)的能量自主通常由各種類型的電力源來確保，電力源的內(nèi)燃發(fā)電機扮演了重要的角色(在此情況下涉及同步電源)。具體地，從經(jīng)濟的角度，內(nèi)燃發(fā)電機代表著小的初始投入，并且提供用于足夠靈活以吸收峰值時間的消耗尖峰(spike)的發(fā)電。然而，它們的操作需要大量柴油，這因而增大了能量賬單以及加劇了大氣污染。

為了克服這些環(huán)境和經(jīng)濟問題，微電網(wǎng)可以是混合的，并且還可以包括諸如光伏電源、風力電源等的可再生電源。可再生電源通常包括：發(fā)電系統(tǒng)，其傳遞DC電信號；以及逆變器，其意圖在將信號傳遞至微電網(wǎng)之前將DC電信號轉(zhuǎn)換為AC電信號。

然而，除非其逆變器的操作模式修改，否則可再生電源不能形成電網(wǎng)(它們不是“組網(wǎng)的”)，因此，自身不能生成供應(yīng)電網(wǎng)的所有電力。

為了克服該限制，可再生電源可以包括逆變器，其由允許它們形成電網(wǎng)的控制法則控制。換句話說，可再生電源可以對電網(wǎng)施加電信號的電壓和頻率，而不用依靠參考信號。然而，一旦微電網(wǎng)的負載具有額外功耗要求，可再生電源的逆變器就通常在同步電源之前反應(yīng)，并且嘗試傳遞其生成的所有電力。這導(dǎo)致由可再生電源傳遞的電信號與由同步電源傳遞的電信號之間的相位偏移，因此潛在產(chǎn)生微電網(wǎng)中的主要故障(斷電)。

此外，因為可再生電源經(jīng)歷氣候的多變并因此是不穩(wěn)定的電源，所以它們于是具備間歇電源的資格。

因此，出于混合微電網(wǎng)的穩(wěn)定性的原因，可再生電源的比例不能超過20％和30％之間的值(涉及可再生能量的滲透度)，使得至少一個內(nèi)燃發(fā)電機處于連續(xù)操作。這因此限制了可實現(xiàn)的節(jié)約。

因此，包括大于30％的比例的可再生電源的混合微電網(wǎng)是不穩(wěn)定的。本發(fā)明的一個目的因而是提出一種用于控制混合微電網(wǎng)的方法，其允許提高可再生電源的比例而不影響所述電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種用于控制配電微電網(wǎng)的方法，所述配電微電網(wǎng)包括至少一個可再生電源，其向微電網(wǎng)傳遞由下垂控制分別根據(jù)微電網(wǎng)的頻率和電壓控制的第一有功/無功功率，并且能夠與同步電源并聯(lián)地同步工作，所述同步電源能夠根據(jù)所述同步電源的自動啟動/停止的準則生成也傳遞至微電網(wǎng)的第二有功/無功功率，所述方法包括：一旦微電網(wǎng)的頻率和/或電壓分別低于閾值頻率和/或閾值電壓，就啟動同步電源，并且一旦第二功率低于閾值功率就停止同步電源。

根據(jù)一個實施例，可再生電源包括逆變器，能夠模仿同步電源的工作，使得可再生電源表現(xiàn)為同步電源。

根據(jù)一個實施例，閾值頻率和閾值電壓在控制同步電源的計算機程序中被參數(shù)化。

根據(jù)一個實施例，分別通過開路頻率f₀和開路電壓V₀表征根據(jù)頻率和電壓的下垂控制，開路頻率f₀和開路電壓V₀分別趨于在預(yù)定開路頻率范圍H_f0和預(yù)定開路電壓范圍H_v0內(nèi)。