[發明專利]交流微電網運行控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710299083.2
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106953361B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 李浪;韓華;孫堯;葉華文;柳張杰;楊建;粟梅
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

本發明提供一種交流微電網運行控制方法及裝置，屬于電網技術領域。該方法包括：基于交流微電網中每一分布式微源的調控模型，計算每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率；根據每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率值，計算每一分布式微源的正弦電壓參考值；根據每一分布式微源的正弦電壓參考值，對各個級聯逆變器進行調節。本發明通過基于交流微電網中每一分布式微源的調控模型，計算每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率。根據每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率值，對級聯逆變器進行調節。由于可根據本地信息得到調控模型，并根據調控模型對級聯逆變器進行調節，從而可實現對基于級聯逆變器的交流微電網進行無通信經濟運行控制。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，更具體地，涉及一種交流微電網運行控制方法及裝置。

背景技術

目前在技術逐步發展和環境保護理念逐步深入的背景下，為了應對經濟上的挑戰，滲透到大電網的整合分布式微源成為了人們研究的熱點。其中，整合分布式微源的有效載體主要為微電網，微電網主要包含各種形式的微源、儲能轉置和能量轉換裝置等設備。微電網內不同形式的微源發電成本特性各異，從經濟性的角度考慮，發電成本低的微源應該多發電。因此，在微電網內的微源都應該工作在經濟運行模式下。

微電網的經濟運行控制手段可以分為集中式、分布式和分散式。其中，集中式能獲得高質量的電壓頻率波形，但其高度依賴于中央控制器和高速通信線路。分布式的優點在于可利用鄰近信息來實現最優經濟運行控制，但其依然不能擺脫對通信線路的依賴。分散式的特點在于不需要中央控制器和任何的通信線路，僅利用本地信息而就能實現經濟運行目標。其中，下垂控制作為一種典型的分散式控制方法，其工作機理來源于效仿同步發電機的運行方式。下垂控制通過調節逆變器的頻率和電壓，從而相應地調節微源有功功率和無功功率的輸出。但是，下垂控制在大多數情況下均不能保證微電網的經濟運行。針對下垂控制存在的相關問題，目前還出現了對下垂控制的一些改良運行控制方法，如利用微源的最大發電成本或平均發電成本作為下垂系數的線性下垂控制方法、將非線性的成本函數作為下垂系數的非線性控制方法、利用智能算法及多項式擬合的非線性下垂控制方法。這些改良的運行控制方法均應用在并聯逆變器微電網中，而對于級聯逆變器，目前交流微電網還沒有相應的分散式運行控制方法。

發明內容

現有技術主要是針對的是基于并聯逆變器的交流微電網，即對交流微電網中并聯逆變器進行調節，以實現交流微電網的經濟運行控制。而對于基于級聯逆變器的交流微電網，目前還沒有相應的方式來對其進行經濟運行控制。為了解決上述問題，本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的交流微電網運行控制方法及裝置。

根據本發明的第一方面，提供了一種交流微電網運行控制方法，該方法包括：

步驟1，基于交流微電網中每一分布式微源的調控模型，計算每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率；

步驟2，根據每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率值，計算每一分布式微源的正弦電壓參考值；

步驟3，根據每一分布式微源的正弦電壓參考值，對各個級聯逆變器進行調節。

本發明提供的方法，通過基于交流微電網中每一分布式微源的調控模型，計算每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率。根據每一分布式微源的輸出電壓及參考頻率值，計算每一分布式微源的正弦電壓參考值。根據每一分布式微源的正弦電壓參考值，對各個級聯逆變器進行調節。由于以全局變量頻率和電流為載體，根據本地信息得到調控模型，并根據調控模型對級聯逆變器進行調節，從而可實現對基于級聯逆變器的交流微電網進行經濟運行控制。

另外，由于運行控制過程不依賴于中央控制器和任何通信線路，從而能夠保證運行控制過程的經濟性及可靠性。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，步驟1之前還包括：