[發明專利]一種微電網主動配電裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201710815666.6
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107546770A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 萬騰飛;牟英峰
• 申請（專利權）人: 無錫美凱能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/26;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是屬于電力系統中微電網控制領域，主要涉及到一種微電網主動配電裝置及控制方法。

背景技術

近年來，國民經濟快速發展，電力需求持續增長，化石能源逐步枯竭，環境污染問題日益嚴峻，能源的清潔高效利用越來越受到重視。傳統的被動配電網已不能滿足環保要求及大量分布式電源引起的電網可靠性和電能質量的要求，未來電網需要規劃設計成一種綠色、高效、可靠、智能的方式以適應未來的技術需求，并且能滿足分布式電源尤其是可再生能源的規模化接入。傳統配電網中對可再生能源消納能力不足、一次網架薄弱、自動化水平不高以及調度方式落后等問題在主動配電網中將不復存在。

主動配電對綠色能源有良好的兼容性，且能高效利用己有資產，反映出了未來智能電網的發展趨勢。主動配電能夠組合控制各種分布式能源（DG、可控負荷、儲能、需求側管理等），無需更改現有配電網結構，加大配電網對可再生能源的接納能力、提升配電網資產的利用率、延緩配電網的升級改造投資，以及提高電網的電能質量和供電可靠性。傳統被動配電網對分布式能源的消納模式單一，當小容量可調控式分布式電源接入中低壓配電網后，因節點及饋線上負荷水平較低，無法通過人為或自動控制進行調節，導致分布式電源利用率低、并網點功率波動、電能質量差等各種現象頻繁出現。

比如在基站微電網應用領域，由于微電網的主要發電來源采用光伏或風力等新能源，而目前多數基站屋頂面積核算，采用傳統光伏并網技術，并網逆變器輸出功率3-5KW，且以傳統的單相或三相并網逆變器裝置為主，由于三相逆變器采用傳統SVPWM控制，其三相反饋電流都要求一致，因此逆變器裝置的效率較低，如果某一相、兩相或三相新能源發電功率小于負載實時功率，則會逆潮流輸送到電網，很難實現發電與不同相負載的源荷匹配。并且在工程應用中，由于安裝工人較難準確判斷各相負荷，即使臨時測量了負荷，準確安裝單相逆變器裝置到某一相的連接點上，也無法保證空調等負載的短期待機或運行的工作狀態一直與測量時保持一致；同時，基站直流電源和負載也會隨應用存在陸續增加或減少的情況，也會造成負載在不同相位間的變化。因此需要解決在復雜工程應用條件下、波動負荷條件下和波動新能源發電條件下的匹配問題，從而提高資產投資的邊際收益率和源荷設備的更高效利用率，因此一種適合于微電網應用中的主動配電裝置顯得尤其重要。

發明內容

為此，本發明提供一種微電網主動配電裝置及控制方法，依據并網點處四象限功率參數和潮流方向，對微電網發電功率、發電模式和負荷狀態進行調節，維持微電網內能量自發自用，保證發用電匹配和平衡，實現主動配電。

根據本發明的一個方面，提出了一種微電網主動配電裝置，包括傳感器模塊、微網控制模塊和可調控式分布式電源，可調控式分布式電源通過斷路器連接至所述單相或三相微網交流母線，并且通過第一信號傳輸通道與微網控制模塊連接，傳感器模塊通過第二信號傳輸通道與微網控制模塊連接，傳感器模塊采集所述并網點處的電參數信息，并通過第二信號傳輸通道將電參數信息反饋至微網控制模塊，微網控制模塊根據電參數信息調節可調控式分布式電源。

優選地，可調控式分布式電源可以是如下電源的一個或幾個的組合：

- 內燃機組發電電源；

- 燃氣輪機發電電源；

- 小型水力發電電源；

- 風力發電電源；

- 太陽能光伏發電電源；

- 燃料電池發電電源；

- 光熱發電電源；以及

- 溫差發電電源。

優選地，可調控式分布式電源的輸出四象限功率可以調節。

優選地，可調控式分布式電源可以是單相發電單元或者三相發電單元。更優選地，單相發電單元輸出視在功率范圍1~10KVA，三相發電單元輸出視在功率范圍3~20KVA，輸出交流電壓范圍0~10KV。

優選地，可調控式分布式電源可以是由多個單相發電單元構成的組合式兩相和三相發電單元。

還優選地，可調控式分布式電源的輸出電壓能夠受控地工作在三相不平衡模式，且其各個單相的輸出功率可單獨受控調節而保持其他各相的輸出功率不變；或者，可調控式分布式電源的輸出電流能夠受控地工作在三相不平衡模式，且其各個單相的輸出功率可單獨受控調節而保持其他各相的輸出功率不變；或者，可調控式分布式電源的輸出電壓能夠受控地工作在三相平衡模式，且三相輸出功率同時按照相同比例進行控制調節，其各個單相的輸出功率不可單獨受控調節。