[發明專利]一種考慮電-氣互聯的微電網協調控制方法

在審

• 申請號: 201810521535.1
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108599255A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 常曉勇;陳福鋒;李玉平;王玉婷;徐程驥
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開一種考慮電?氣互聯的微電網協調控制方法，通過對微型燃氣輪機發電系統和電轉氣系統進行協調控制，使微電網和天然氣網之間可以形成優勢互補，有利于實現可再生能源發電的就地消納，有助于增強微電網運行的靈活性，提高了能源利用效率和系統可靠性；控制儲能系統與微型燃氣輪機發電系統和電轉氣系統進行配合，有利于發揮各自的性能優勢，可以彌補微型燃氣輪機發電系統和電轉氣系統動態性能的不足，同時能夠降低微電網孤島運行對儲能容量的要求；本發明的考慮電?氣互聯的微電網協調控制方法，易于實現，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于綜合能源系統控制技術領域，具體涉及一種考慮電-氣互聯的微電網協調控制方法。

背景技術

分布式發電具有間歇性、波動性和隨機性等特點，大規模接入以后會對電力系統的穩定運行構成嚴峻挑戰，為此人們提出了“微電網”的概念。微電網能夠實現分布式電源的有效集成，具有自我控制、保護和管理能力，因此世界各國先后針對微電網展開了深入研究、示范和應用。

近年來，隨著微型燃氣輪機發電技術和電轉氣技術的快速發展，電力系統和天然氣系統之間的耦合變得越來越緊密，電-氣互聯綜合能源系統在國內外獲得了廣泛關注。然而，國內外針對電-氣互聯綜合能源系統的研究尚處于起步階段，并且已有的研究成果重點集中于對源端能源系統的研究，針對受端能源系統中的電力網絡和天然氣網絡，研究如何通過系統之間的協調配合以實現不同能源形式的緊密互動和優勢互補，目前還很少涉及。

因此，對受端能源系統中微電網與天然氣網絡互連后的運行和控制問題開展研究很有必要，對于促進能源的高效利用、提高能源系統的安全性和可靠性具有重要意義。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明提供一種考慮電-氣互聯的微電網協調控制方法，解決了電-氣互聯條件下微電網的協調控制問題，對于促進能源的高效利用、提高能源系統的安全性和可靠性具有重要意義。

為了實現上述目標，本發明采用如下技術方案：一種考慮電-氣互聯的微電網協調控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：采集微電網PCC并網開關信息，判斷微電網當前運行于并網模式還是孤島模式，當檢測到PCC并網開關處于閉合狀態時，判定微電網運行于并網模式；當檢測到PCC并網開關處于斷開狀態時，判定微電網運行于孤島模式；

步驟二：如果微電網當前運行于并網模式，微型燃氣輪機發電系統和電轉氣系統均退出運行，分布式電源運行于最大功率點跟蹤控制模式，微電網的電壓和頻率由配電網提供支撐，分布式電源與負載之間的不平衡功率由配電網進行調節，不足的部分由配電網補償，富余的部分由配電網吸收；

判斷儲能系統的SOC是否在規定的上下限范圍內，如不是，則進行相應調節使其在規定的上下限范圍內；

步驟三：如果微電網運行于孤島模式，首先判斷微電網中分布式電源輸出有功功率P_DG和負荷有功功率P_Load之間的相對大小，設置功率閾值δP；

如果P_DG>P_Load+δP，控制微型燃氣輪機發電系統退出運行，分布式電源運行于最大功率點跟蹤控制模式，電轉氣系統投入運行，儲能系統投入運行對微電網中的高頻功率波動進行動態調節；

如果P_Load>P_DG+δP，電轉氣系統退出運行，分布式電源運行于最大功率點跟蹤控制模式，微型燃氣輪機發電系統投入運行，儲能系統投入運行對微電網中的高頻功率波動進行動態調節；

如果-δP≤P_DG-P_Load≤δP，保持微電網現有工作模式不變。