[發明專利]由移動應急電源組成的應急微電網的分散分層控制方法

有效

• 申請號: 201611222699.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106786808B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 陳錫祥;周志芳;鄭偉民;傅旭華;王蕾;孫可;郁家麟;葉承晉;張全明;張西竹;劉曌煜;張曼穎;潘弘;張平;李春
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種由移動應急電源組成的應急微電網的分散分層控制方法。本發明在災害導致配電網大面積停電后，對城市配電網進行區域劃分，利用移動應急電源組成應急微電網為某一區域的重要負荷應急供電；通過頻率分散分層控制得到應急微電網目標頻率，然后根據目標頻率，利用調速器調節汽輪機的轉速，進而改變移動應急電源輸出的有功功率，完成對系統頻率的調節；通過電壓分散分層控制得到目標電壓，然后根據目標電壓，利用勵磁系統調節勵磁電壓，從而控制移動應急電源機端電壓在允許范圍內。本發明提高了城市電網遭遇極端災害導致配電網大面積停電后的應急供電的能力。

技術領域

本發明涉及應急微電網的控制方法，尤其是一種由移動應急電源組成的應急微電網的分散分層控制方法。

背景技術

近年來，國內外發生了不少由冰災、雪災、臺風等極端災害導致的大面積長時間停電事件。2008年年初中國南方大部分地區遭遇長時間、大范圍的低溫、雨雪和冰凍天氣，給輸電網造成嚴重的破壞，導致部分城市大面積長時間停電，對該地區居民的生產生活造成巨大的影響。2011年3月日本福島地區的地震和海嘯，導致福島周邊地區大范圍停電，且長時間未能恢復供電，給當地帶來巨大的經濟損失。隨著特高壓輸電通道的建設，由于其輸送距離遠、輸送能力強，線路受到毀壞而停運帶來的經濟損失將更加巨大；并且在全球氣候惡化的大背景下，極端災害導致的電力系統停電事故將會頻繁發生。

長期以來，中國電力系統對穩定破壞引起的電網事故研究較多，重點大多集中在電力系統三大防線的建立等方面，提出了許多保障電力系統安全穩定運行的措施與建議，但對因冰災、臺風、戰爭等災害造成電網崩潰，導致的城市配電網大面積停電情況下應急措施的研究不足。現代城市是重要負荷(醫院、學校等)的聚集地，遭遇極端災害導致的大面積停電事故后，如果不采取應急措施對重要負荷進行應急供電，而等待城市電網重新并網后恢復供電，會造成巨大的經濟損失甚至可能威脅到居民的生命安全。

微電網的概念最早由美國CERTS提出，CERTS為了進一步驗證所提出的微電網概念的準確性和合理性，于2006年11月開始在美國電力公司的多蘭技術中心搭建微電網實驗平臺，以及智能配用電系統實驗平臺。此外，CERTS也詳細的闡述了微電網的主要思想和關鍵技術。微電網將發電機、負荷及控制裝置等有效結合，重新組成一個小型的發配電系統，既可以連接電網并網運行又可以脫離電網孤島運行。相比于傳統電網，微電網具有諸多優勢，如控制策略豐富、運行方式靈活等。

目前，集中控制和分散控制是微電網采用的兩種主要控制方式，集中控制通常需要建立龐大的通信網絡以滿足中央控制器和各發電機本地控制器信息交互的要求，并且任意節點故障容易導致全網性故障。相比集中控制，分散控制利用電力系統的天然耦合特性，不需要通信，僅利用本地信息即可實現微電網控制，可靠性更高。

發明內容

為提高災害條件下城市配電網應急供電的能力，本發明提供一種由移動應急電源組成的應急微電網的分散分層控制方法，其在災害導致城市配電網大面積停電后，對城市配電網進行區域劃分，利用移動應急電源組成應急微電網為某一區域的重要負荷應急供電；并且可使移動應急電源在不借助中央控制器和集中通信系統的情況下，參與系統二次調頻和調壓，并且能夠按其容量等比例分攤有功負荷。

本發明采用的技術方案如下：由移動應急電源組成的應急微電網的分散分層控制方法，其包括：

1)在災害導致配電網大面積停電后，對城市配電網進行區域劃分，利用移動應急電源組成應急微電網為某一區域的重要負荷應急供電；

2)通過頻率分散分層控制得到應急微電網目標頻率f_iref，然后根據目標頻率f_iref，利用調速器調節汽輪機的轉速，進而改變移動應急電源輸出的有功功率，完成對系統頻率的調節；

3)通過電壓分散分層控制得到目標電壓V_iref，然后根據目標電壓V_iref，利用勵磁系統調節勵磁電壓，從而控制移動應急電源機端電壓在允許范圍內。