[發(fā)明專利]一種微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估及其模擬負(fù)荷均衡控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810297256.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN108448586B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆士杰;楊嬌;高文忠;劉伯文;肖艷輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/14
• 分類號(hào): H02J3/14
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

本發(fā)明公開了一種微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估及其模擬負(fù)荷均衡控制系統(tǒng)及方法。利用微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估器，解決微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)多，評(píng)估方法繁瑣落后，評(píng)估有效性差的問題。采用功率均衡器，提出一種功率自主均衡算法，將功率設(shè)定值均衡地分配至模擬負(fù)荷單元中，解決微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估后續(xù)治理效果差的問題。在模擬負(fù)荷的解耦控制中加入魯棒下垂控制器，平衡微電網(wǎng)交流母線電壓、頻率波動(dòng)對(duì)模擬負(fù)荷并聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，提高系統(tǒng)功率跟隨設(shè)定值運(yùn)行的魯棒性。在儲(chǔ)能設(shè)備的充/放電控制中，綜合平抑微電網(wǎng)功率波動(dòng)和保護(hù)儲(chǔ)能設(shè)備兩個(gè)約束條件，最大限度地維持儲(chǔ)能設(shè)備的恒功率充放電，同時(shí)保護(hù)儲(chǔ)能設(shè)備，延長設(shè)備使用壽命，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。

技術(shù)背景

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估系統(tǒng)和模擬負(fù)荷均衡控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著煤、石油、天然氣等非可再生能源消耗加劇，從可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)出發(fā)，太陽能、風(fēng)能等清潔型分布式發(fā)電發(fā)展迅速，微電網(wǎng)在解決分布式發(fā)電間歇性、隨機(jī)性而帶來的電網(wǎng)頻率波動(dòng)、電壓偏移等電能質(zhì)量問題上發(fā)揮著重大作用。微電網(wǎng)電能質(zhì)量控制以及對(duì)大電網(wǎng)的功率支撐控制是研究微電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)有的大電網(wǎng)電能質(zhì)量評(píng)估方法在微電網(wǎng)中的應(yīng)用并不廣泛，且存在評(píng)估指標(biāo)多、評(píng)估方法繁瑣落后、評(píng)估后續(xù)治理效果差等缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種基于供電質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估方法，能很好地解決微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估中存在的問題，同時(shí)提出了一種模擬負(fù)荷均衡控制裝置及功率自主均衡算法很好地解決了微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估后續(xù)治理效果不理想問題，對(duì)微電網(wǎng)供電質(zhì)量的提高、微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的友好互動(dòng)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的發(fā)展具有積極的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估及其模擬負(fù)荷均衡控制系統(tǒng)及方法，以達(dá)到提高微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估效率及有效性，提高供電質(zhì)量評(píng)估后續(xù)治理效果，有效平抑微電網(wǎng)功率波動(dòng)，改善電壓、頻率偏移等供電質(zhì)量問題，提高微電網(wǎng)供電可靠性的目的。

一種微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估及其模擬負(fù)荷均衡控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括微電網(wǎng)電壓、電流、頻率采集模塊，微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估器和模擬負(fù)荷均衡控制器，其中：

微電網(wǎng)電壓、電流、頻率采集模塊：用于采集實(shí)時(shí)微電網(wǎng)電壓、電流、頻率值并傳送至微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估器中；

微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估器：用于分析計(jì)算實(shí)時(shí)微電網(wǎng)電壓、電流、頻率，評(píng)估微電網(wǎng)供電質(zhì)量是否滿足要求，判斷模擬負(fù)荷均衡控制器是否需要投入工作；

模擬負(fù)荷均衡控制器包括功率均衡器、模擬負(fù)荷系統(tǒng)；

功率均衡器：用于計(jì)算模擬負(fù)荷模塊的有功功率和無功功率的吸納與發(fā)出值，為模擬負(fù)荷的每個(gè)儲(chǔ)能裝置均衡分配有功功率與無功功率的吸納與發(fā)出值；

模擬負(fù)荷系統(tǒng)：用于吸收或發(fā)出有功功率或無功功率，平抑微電網(wǎng)功率波動(dòng)，改善微電網(wǎng)供電質(zhì)量，由多個(gè)模擬負(fù)荷單元并聯(lián)，構(gòu)成多模擬負(fù)荷并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)；所述的模擬負(fù)荷單元包括雙向AC-DC變流器、雙向DC-DC變換器、雙向AC-DC變流器功率控制器、雙向DC-DC變換器控制器和儲(chǔ)能設(shè)備。所述的雙向DC-DC變換器控制單元依據(jù)儲(chǔ)能設(shè)備的SOC自動(dòng)切換恒電流/恒功率/恒電壓三種充/放電模式，達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)能設(shè)備、提高儲(chǔ)能設(shè)備使用壽命、降低系統(tǒng)成本的目標(biāo)。

上述一種微電網(wǎng)供電質(zhì)量評(píng)估及其模擬負(fù)荷均衡控制系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

步驟一：利用微電網(wǎng)供電質(zhì)量智能評(píng)估器，計(jì)算分析通過微電網(wǎng)電壓、電流、頻率采集模塊采集的實(shí)時(shí)微電網(wǎng)電壓、電流、頻率數(shù)據(jù)，并依據(jù)國家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估實(shí)時(shí)微電網(wǎng)供電質(zhì)量是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，若不滿足標(biāo)準(zhǔn)模擬負(fù)荷均衡控制器需要投入使用；