[發(fā)明專利]一種基于下垂控制的可調(diào)度型風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)的控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810082386.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN108258728A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苗健;張鏖;杜國(guó)莉;吳文誼;董志華;苗朋厚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍軍事科學(xué)院國(guó)防工程研究院
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/48
• 代理公司: 北京青松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發(fā)明涉及一種基于下垂控制的可調(diào)度型風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)的控制方法，所述獨(dú)立微網(wǎng)包括直流供電系統(tǒng)和交流供電系統(tǒng)，所述控制方法為直流供電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制主要依靠本地協(xié)調(diào)控制器的能量管理和底層設(shè)備DC/DC變換器的控制共同完成；交流供電系統(tǒng)采用下垂控制共同參與調(diào)節(jié)孤島微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓和頻率。該方法能夠有效穩(wěn)定共直流母線電壓的大小的準(zhǔn)確性，能夠?qū)崿F(xiàn)各電源之間無通訊控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率和電壓的控制；并為獨(dú)立微電網(wǎng)控制提供依據(jù)。可廣泛應(yīng)用于獨(dú)立微網(wǎng)控制的控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)控制方法，特別是一種可調(diào)度型風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)的控制方法，屬于獨(dú)立微網(wǎng)控制分析領(lǐng)域。

背景技術(shù)

能源問題越來越引起國(guó)際上的重視，隨著傳統(tǒng)能源數(shù)量上的逐漸減少和其對(duì)的環(huán)境污染日益加重，利用可再生能源進(jìn)行發(fā)電的分布式發(fā)電技術(shù)(Distributed Generation,DG)越來越受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。分布式能源的輸電損耗很小，可以顯著降低對(duì)大電網(wǎng)的依賴性，并且能夠滿足區(qū)域內(nèi)用戶多種用電的需求，彌補(bǔ)了由大型電廠、多層電網(wǎng)及供熱鍋爐、戶用空調(diào)組成的傳統(tǒng)的城市能源體系的不足。

微電網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用和電網(wǎng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)之一。它是指將分布式電源(DG)、儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷和控制保護(hù)裝置組織起來形成一個(gè)微型網(wǎng)絡(luò)為本區(qū)域的當(dāng)?shù)刎?fù)荷提供冷、熱和電。微電網(wǎng)可運(yùn)行于聯(lián)網(wǎng)與孤島兩種模式。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，微網(wǎng)通過公共連接點(diǎn)(PCC)與大電網(wǎng)(一般為配電網(wǎng))相連接。接入配電網(wǎng)的微電網(wǎng)母線電壓等級(jí)有400V、10kV或更高。當(dāng)主電網(wǎng)中發(fā)生故障或電能質(zhì)量低于微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷要求時(shí)，微電網(wǎng)迅速與主電網(wǎng)解列，獨(dú)立向其內(nèi)部重要負(fù)荷供電；而當(dāng)主電網(wǎng)故障消失完全恢復(fù)正常后，微網(wǎng)還可以通過并網(wǎng)控制再次與主電網(wǎng)連接，重新進(jìn)入并網(wǎng)運(yùn)行。微網(wǎng)中的分布式電源有很多種形式，如：微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、光伏發(fā)電系統(tǒng)、小風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池和高速飛輪儲(chǔ)能裝置等。微網(wǎng)中分布式電源的接口方式主要為同步發(fā)電機(jī)接口、逆變器接口及異步發(fā)電機(jī)接口三類，采用同步發(fā)電機(jī)接口的分布式電源主要包括各種小型水利發(fā)電機(jī)和柴油發(fā)電機(jī)等，采用逆變器接口的分布式電源主要包括光伏發(fā)電、儲(chǔ)能裝置、燃料電池和風(fēng)力發(fā)電等，采用異步發(fā)電機(jī)接口的分布式電源主要為風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)是由光伏系統(tǒng)、風(fēng)力系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和柴油機(jī)組成，為了實(shí)現(xiàn)充分利用可再生能源，可再生能源系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)控制微網(wǎng)直流母線的電壓穩(wěn)定，當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或是負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，如何協(xié)調(diào)控制各個(gè)微電源，保證系統(tǒng)在各種運(yùn)行模式下都能夠正常運(yùn)行，滿足負(fù)荷的電能需求，這是微網(wǎng)系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，現(xiàn)有技術(shù)中尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)中，傳統(tǒng)能源柴油發(fā)電機(jī)和清潔能源(光伏、風(fēng)力和儲(chǔ)能)之間如何并網(wǎng)切換，能源之間如何分配負(fù)荷，如何保證平穩(wěn)安全運(yùn)行的相關(guān)介紹。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述背景技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)充分利用可再生能源，可再生能源系統(tǒng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)控制微網(wǎng)直流母線的電壓穩(wěn)定，微網(wǎng)系統(tǒng)中包含多個(gè)微電源，當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或是負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，保證系統(tǒng)在各種運(yùn)行模式下都能夠正常運(yùn)行，滿足負(fù)荷的電能需求，本發(fā)明提供了一種基于下垂控制的可調(diào)度型風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)的控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于下垂控制的可調(diào)度型風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)的控制方法，所述風(fēng)光柴儲(chǔ)獨(dú)立微網(wǎng)包括由風(fēng)力系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)和混合儲(chǔ)能系統(tǒng)組成的直流供電系統(tǒng)，以及由柴油機(jī)和DC/AC逆變器(將電池組的直流電源轉(zhuǎn)化成輸出電壓和頻率穩(wěn)定的交流電源)組成的交流供電系統(tǒng)，所述混合儲(chǔ)能系統(tǒng)包括超級(jí)電容器和蓄電池，其特征在于，

所述直流供電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制主要依靠本地協(xié)調(diào)控制器的能量管理和底層設(shè)備DC/DC變換器(將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓)的控制共同完成；當(dāng)系統(tǒng)中超級(jí)電容器或蓄電池的剩余容量(SOC)未越限時(shí)，光伏系統(tǒng)和風(fēng)力系統(tǒng)采用最大功率點(diǎn)跟蹤控制(MPPT控制)；混合儲(chǔ)能系統(tǒng)承擔(dān)系統(tǒng)中剩余的功率缺額；

所述DC/AC逆變器和柴油機(jī)采用下垂控制共同參與調(diào)節(jié)孤島微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓和頻率。