[發明專利]一種微電網由并網向孤網無縫切換的方法

有效

• 申請號: 201210182310.0
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102709946A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 沈浩東;孫國城;唐斐;趙景濤;陳暉;魯文;謝虎;耿新輝;杜紅衛;侯明國
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 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

技術領域

本發明屬微電網技術領域，更準確地說本發明涉及一種微電網由并網運行向孤網運行平滑切換的實現方法。

背景技術

微電網是一種以分布式發電技術為基礎的新型電網技術。微電網由分布式發電單元、儲能單元、負荷組成，配合相應的二次監控與保護系統形成分散式的功能網絡。微電網是智能配電網的重要組成部分，能實現內部資源和負荷的一體化運行，并通過和主電網的協調控制，可平滑接入主網或獨立運行，充分滿足用戶對電能質量、供電可靠性和安全性的要求。

微電網的關鍵特征之一是其既可與電網并網運行，也可在電網故障或有需要時與主網斷開進入獨立運行模式。由微電網實際的運行經驗發現，微電網由孤網向并網的切換過程較容易實現。但是微電網由并網運行轉向孤網運行的過程中，由于微網中，組網電源的容量相對有限，各分布式電源和負荷又具有極大的不確定性，對控制系統響應時間及配合程度要求很高，所以實現過程中往往無法達到無縫切換的要求。

申請號為“20111042630809”的中國專利“一種用于微網在孤島與并網模式之間切換的方法及系統”給出了一種微電網由并網運行方式向孤網運行方式進行切換的方法。該方法在切換過程中需要將分布式電源先切機，然后斷開微電網與主電網連接開關，再由微電網主電源切換控制模式、建立微電網的電壓和頻率，待電壓和頻率穩定后，各分布式電源再重新并網。這種切換方法雖然可以實現微電網并網運行向孤網運行方式的切換，但是負荷需要經歷較長時間的停電過程，無法實現運行方式的無縫切換。

發明內容

本發明的發明目的是：

通過微電網穩控裝置、儲能雙向變流器（PCS）、固態開關的配合，實現微電網并網運行向孤網運行的無縫切換，整個切換過程，不影響負荷供電。

為了達到上述目的，本發明是采取以下的技術方案來實現的：

提供一種微電網由并網運行向孤網運行無縫切換的方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1、微電網穩控裝置檢測主電網電壓、頻率是否異常，檢測是否收到調度下發的離網指令信號；

微電網穩控裝置直接采樣并檢測固態開關主電網側的電壓、頻率，并與設定的電壓、頻率閾值進行比較，若超出設定閾值范圍則為異常，執行步驟2中所述離網操作步驟。

步驟2、如果主電網電壓、頻率異常或收到離網指令信號，則執行離網操作步驟，使微電網與主電網的交換功率小于微電網中儲能單元額定充放電功率；

離網操作步驟包括：

判斷離網前微電網與主電網的交換功率，并與儲能單元額定充放電功率進行比較，若交換功率大于微電網中儲能單元額定充放電功率，則利用微電網穩控裝置對微電網系統進行離網前的功率控制，使交換功率小于儲能單元額定充放電功率。

離網前的功率控制包含以下步驟：

判斷微電網與主電網交換功率方向：如微電網從主電網吸收功率，則依照負荷優先級次序，由優先級從低往高切除微電網中的可控負荷，使交換功率小于儲能單元額定充放電功率的要求；如微電網向主電網輸送功率，則依照輸送功率與儲能單元額定充放電功率差額，切除微電網中相應的分布式電源，使交換功率小于儲能單元額定充放電功率的要求。

步驟3、微電網穩控裝置觸發儲能雙向變流器切換儲能單元控制模式，同時斷開微電網與主電網連接的固態開關；

步驟4、固態開關跳閘成功后，微電網進入孤網運行模式。

本發明所達到的有益效果：

用本發明的方法實現的微電網并網運行向孤網運行的切換過程中，各分布式電源除在微電網穩控裝置的控制下切機外，不會自行脫網，重要負荷供電不會中斷。通過微電網穩控裝置、儲能雙向變流器（PCS）、固態開關的配合，實現了微電網并網運行向孤網運行的無縫切換，整個切換過程，不影響負荷供電。

附圖說明

圖1是說明本發明方法的微電網系統結構示意圖；

圖2是本發明方法的具體實現流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。