[發明專利]計及重要度的電力電子負荷主動控制方法及系統

有效

• 申請號: 201811093551.1
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109066815B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 丁廣乾;栗傳普;程新功;陳芳;劉益青;宗西舉;于春光;張永峰;王魯浩
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/24
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本發明公開了計及重要度的電力電子負荷主動控制方法及系統。其中，一種計及重要度的電力電子負荷主動控制方法，包括按照預先設定且量化的負荷重要度，將負荷從高到低依次劃分第1等級，第2等級，…，第n等級；其中，n為大于或等于3的正整數；對于第2等級至第n等級的負荷，將相應負荷的重要度占所有負荷的重要度總和比值作為相應負荷的權值；計算相應負荷的權值與負荷開始控制時有功功率的乘積，再獲取該乘積在P/f下垂控制曲線中對應的頻率值，得到相對應等級的被控頻率值；實時檢測微電網頻率f，并與相對應等級的被控頻率閾值比較，確定出微電網頻率f所處的區間，進而利用微電網頻率f所處的區間來計算第i級負荷的負荷運行功率大小。

技術領域

本發明屬于智能微電網技術領域，尤其涉及一種計及重要度的電力電子負荷主動控制方法及系統。

背景技術

微電網可將各類分布式電源、儲能裝置以及負荷進行有效集成，實現對局部區域的靈活、可靠、經濟供電。微電網可實現自我控制、保護和管理，既可與配電網并網運行，有可呈孤島方式獨立運行。

孤島運行模式主要適用于以下2種情況：

1)上有配電網發生故障時，微電網與其解列，呈孤島運行以保證對重要負荷的可靠供電；

2)為偏遠、環境惡劣地區提供電能，在有效避免長距離、高投資輸電線路建設的同時，實現能源的就地選取、高效利用。

孤立微電網可有效緩解地區偏遠、電源單一等原因造成的供電可靠性差，能源開發利用水平低等問題，具有重要的戰略意義。但是，隨著微電網中間歇性可再生能源滲透率越來越大和負荷的需求不斷增長，孤島運行時，有功功率和頻率的調節能力面臨重大挑戰。

傳統上對微電網的功率平衡調節使用調度或者負荷削減的方法。但是，調度方面需要對使用通訊的手段，增加了投資。負荷削減一般是緊急情況下使用的手段?，F階段隨著負荷具有“源”和“荷”的屬性，如何使負荷參與到微電網的調節中來是現階段需要解決的一個技術問題。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的第一目的是提供一種計及重要度的電力電子負荷主動控制方法，其使電力電子負荷能夠參與孤島微電網的功率調節，能夠提高微電網孤島運行模式的穩定性。

本發明的一種計及重要度的電力電子負荷主動控制方法，包括：

按照預先設定且量化的負荷重要度，將負荷從高到低依次劃分第1等級，第2等級，…，第n等級；其中，n為大于或等于3的正整數；

對于第2等級至第n等級負荷，將相應負荷的重要度占所有負荷的重要度總和比值作為相應負荷的權值；

計算相應負荷的權值與負荷開始控制時有功功率的乘積，再獲取該乘積在P/f下垂控制曲線中對應的頻率值，得到相對應等級的被控頻率值；

實時檢測微電網頻率f，并與相對應等級負荷的被控頻率閾值比較，確定出微電網頻率f所處的區間；進而利用微電網頻率f所處的區間來計算第i等級負荷的負荷運行功率大小P_i：

其中，f_seti為第i等級負荷的被控頻率閾值，i＝2，3，…，n；f₀和f_min分為孤島微電網穩定運行的額定頻率和允許的最低頻率；P_Li0為第i等級負荷的額定運行功率；P_Limin為第i等級負荷的最小運行功率；k_i為第i等級負荷的主動控制系數。

P_Li0和P_Limin為已知常數，比如電機銘牌上會標有額定功率和最小運行功率。

進一步的，第1等級負荷不參與微電網的功率平衡調節。