[發(fā)明專利]交直流混合微電網(wǎng)及其保護(hù)控制中心和保護(hù)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810631216.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108649575B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林恒偉;孫凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/38;H02J3/06
• 代理公司: 北京睿邦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

1.一種交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制中心，其特征在于，所述交直流混合微電網(wǎng)包括交流母線和交流網(wǎng)絡(luò)、直流母線和直流網(wǎng)絡(luò)以及保護(hù)控制中心，所述保護(hù)控制中心分別通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與所述交流網(wǎng)絡(luò)和所述直流網(wǎng)絡(luò)連接，所述保護(hù)控制中心根據(jù)設(shè)定的保護(hù)控制策略，針對(duì)交直流混合微電網(wǎng)的故障狀態(tài)和正常運(yùn)行狀態(tài)分別建立對(duì)應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)和模型，采用優(yōu)化算法計(jì)算并求得所述交直流混合微電網(wǎng)重構(gòu)運(yùn)行的最優(yōu)方案，按照所述最優(yōu)方案控制所述交流網(wǎng)絡(luò)和/或所述直流網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整所述交流網(wǎng)絡(luò)和/或所述直流網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)電氣設(shè)備的電氣連接和運(yùn)行模式，使所述交流網(wǎng)絡(luò)和/或所述直流網(wǎng)絡(luò)根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況在故障和非故障情況下均能進(jìn)行主動(dòng)重構(gòu)，

其中，如果所述保護(hù)控制中心判斷所述故障狀態(tài)為真實(shí)故障，則檢索所述保護(hù)控制中心的決策表或決策樹(shù)以確定所述故障狀態(tài)下對(duì)所述交直流混合微電網(wǎng)進(jìn)行主動(dòng)重構(gòu)調(diào)整的最優(yōu)重構(gòu)方案，并生成最優(yōu)重構(gòu)指令；所述保護(hù)控制中心將得到的所述最優(yōu)重構(gòu)指令發(fā)送到系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備進(jìn)行執(zhí)行。

2.如權(quán)利要求1所述的交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制中心，其特征在于，所述保護(hù)控制中心控制和管理整個(gè)交直流混合微電網(wǎng)的電氣系統(tǒng)的運(yùn)行，所述交直流混合微電網(wǎng)電氣系統(tǒng)通過(guò)雙向電力電子變換器分別與所述交流網(wǎng)絡(luò)和所述直流網(wǎng)絡(luò)相互連接并實(shí)現(xiàn)雙向能量流動(dòng)。

3.如權(quán)利要求2所述的交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制中心，其特征在于，所述電力電子變換器包括雙向DC/DC變換器和雙向DC/AC變換器，所述保護(hù)控制中心通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)分別與所述雙向DC/DC變換器和雙向DC/AC變換器連通，所述雙向DC/DC變換器與所述直流網(wǎng)絡(luò)連接，所述雙向DC/AC變換器連接所述直流網(wǎng)絡(luò)和所述交流網(wǎng)絡(luò)。

4.如權(quán)利要求3所述的交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制中心，其特征在于，所述交流網(wǎng)絡(luò)包括交流負(fù)荷、交流保護(hù)裝置和發(fā)電機(jī)，所述交流負(fù)荷、交流保護(hù)裝置和發(fā)電機(jī)均連接在電路網(wǎng)絡(luò)中，所述交流負(fù)荷和發(fā)電機(jī)分別通過(guò)所述通信網(wǎng)絡(luò)與所述保護(hù)控制中心連接，所述交流網(wǎng)絡(luò)通過(guò)變壓器和繼電保護(hù)裝置與外部電網(wǎng)連接。

5.如權(quán)利要求3或4所述的交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制中心，其特征在于，所述直流網(wǎng)絡(luò)包括直流負(fù)荷、光伏裝置、儲(chǔ)能裝置、直流保護(hù)裝置和風(fēng)電裝置，所述直流負(fù)荷、光伏裝置、儲(chǔ)能裝置、直流保護(hù)裝置和風(fēng)電裝置分別通過(guò)所述通信網(wǎng)絡(luò)與所述保護(hù)控制中心連接，所述光伏裝置、儲(chǔ)能裝置和風(fēng)電裝置分別通過(guò)所述雙向DC/DC變換器連接到所述直流網(wǎng)絡(luò)中。

6.一種交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制方法，其特征在于，用于上述權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)的保護(hù)控制中心，包括如下步驟：

S100、通過(guò)所述保護(hù)控制中心實(shí)時(shí)檢測(cè)交直流混合微電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，并判斷所述交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行在故障狀態(tài)或正常狀態(tài)；

S200、如果所述保護(hù)控制中心初步判斷所述交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行在故障狀態(tài)，則主動(dòng)對(duì)故障發(fā)生位置相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢索獲得所述系統(tǒng)故障的運(yùn)行信息，并對(duì)所述故障位置進(jìn)行精確的狀態(tài)估計(jì)和識(shí)別；

S300、如果判斷所述故障狀態(tài)為真實(shí)故障，則發(fā)出警報(bào)，并檢索所述保護(hù)控制中心的決策表或決策樹(shù)以確定所述故障狀態(tài)下對(duì)所述交直流混合微電網(wǎng)進(jìn)行主動(dòng)重構(gòu)調(diào)整的最優(yōu)重構(gòu)方案，并生成最優(yōu)重構(gòu)指令；

S400、所述保護(hù)控制中心將得到的所述最優(yōu)重構(gòu)指令發(fā)送到系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備進(jìn)行執(zhí)行，并記錄結(jié)果和準(zhǔn)確時(shí)間。

7.如權(quán)利要求6所述的交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)控制方法，其特征在于，還包括如下步驟：

S310、如果判斷所述故障狀態(tài)為非真實(shí)故障，則判斷所述交直流混合微電網(wǎng)的保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否有誤；

S320、若判斷結(jié)果為是，則發(fā)送重合閘指令到保護(hù)裝置進(jìn)行執(zhí)行，并記錄結(jié)果和準(zhǔn)確時(shí)間；

S330、若判斷結(jié)果為否，則記錄本次控制操作的結(jié)果和準(zhǔn)確時(shí)間。