[發明專利]一種有關微網孤島運行的基于集中控制的階梯式調頻方法

在審

• 申請號: 201810205655.0
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108574289A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 郭創新;許恩超
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 忻明年

本發明公開了一種有關微網孤島運行的基于集中控制的階梯式調頻方法。本發明步驟如下：步驟1、將穩態分為三級階梯，分別為穩態0、穩態1和穩態2，并將穩態初始化為穩態0；步驟2、對微網孤島運行的電源設備進行描述；步驟3、對微網孤島運行的儲能設備進行描述；步驟4、根據儲能荷電狀態，對當前穩態進行判斷和轉換；步驟5、根據余量比例充放電策略對單個儲能荷電狀態進行考慮；本發明能夠在負荷變動或分布式電源發電波動時由備用儲能快速充放電，實現功率平衡，起到穩定系統頻率的作用。

技術領域

本發明涉及微電網孤島運行時對于頻率的穩定控制，屬于智能微 電網領域。主要涉及集中控制下的微網孤島二次調頻控制策略。

背景技術

應用分布式發電的微電網能夠解決大電網系統中大面積電力癱 瘓的弊端。在此背景下，能夠接納清潔環保、靈活高效的分布式發電 的微電網引起越來越多的人關注。然而分布式發電中存在大量電力電 子設備，系統慣性小，抗干擾能力較弱，因此如何維持系統頻率，控 制微電網孤島運行時電能穩定，是加強新能源利用亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供有關微網孤島運行的 一種基于集中控制的階梯式調頻方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括如下步驟：

一種有關微網孤島運行的基于集中控制的階梯式調頻方法，具體 實現步驟如下：

步驟1、將穩態分為三級階梯，分別為穩態0、穩態1和穩態2， 并將穩態初始化為穩態0；

穩態0為分布式電源能夠滿足負荷需求所達到的穩態；

穩態1為分布式電源容量不足，需要開啟備用電源，由備用電源 負擔一部分負荷的新穩態；

穩態2為負荷超出總裝機容量，需要切除部分負荷所達到的新穩 態。

穩態0、穩態1和穩態2切換過程如下：

微網進入孤島運行狀態后，分布式電源應用自動發電控制，進入 PQ控制模式，控制輸出功率；儲能設備逆變器根據系統頻率偏差做 快速反應，然后分布式電源輸出功率根據儲能充放電功率調整，將儲 能負荷逐漸轉移給分布式電源，由此進入穩態0。穩態0中，分布式 電源自動發電控制跟蹤負荷功率，儲能設備逆變器起到頻率穩定功能。

由于分布式電源功率存在上限，當負荷超出分布式電源輸出功率 上限，即需要開啟備用電源，此時進入穩態1。穩態1中由備用電源 與分布式電源共同承擔負荷，儲能設備逆變器起到頻率穩定功能。

若開啟備用電源后，依然不能滿足負荷功率要求，此時需要進行 切負荷來實現頻率穩定控制，切負荷方法如下：

①按照當前網絡拓撲，從電源點開始將支路進行分層，最接 近電源點的所有支路為第一層支路，沿輻射網絡向線路末端進行搜索， 依次得到其余各層。

②按層進行遍歷，從層數最大的開始。搜索到某一層中某條 支路有過載的情況時，確定過載的視在功率ΔS。

③從過載支路向輻射狀的末端開始搜索，將搜索到的負荷按 負荷等級一、二、三，分為三類；首先從三級負荷開始切除，選擇切 除負荷的組合，使所切的負荷量大于等于ΔS，且保證該組合切負荷 最小；若只切三級負荷就能滿足要求，則該過載支路處理完畢，繼續 遍歷其他支路，若三級負荷全部切除完，也不能滿足所切負荷量大于 等于ΔS，則切二級負荷，切除的原則與切三級負荷一致，以此類推， 到一級負荷。

④繼續按層搜索支路，若存在過載支路，按上一步方法切負 荷。直至網絡中沒有過載線路或所有線路遍歷完畢。