[發明專利]一種基于功率缺額分配的微電網頻率控制方法

有效

• 申請號: 201910974158.1
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110808616B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 毛穎卓;吳杰康;張文杰;葉輝良;趙俊浩;毛驍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及電力系統自動化技術領域，提出一種基于功率缺額分配的微電網頻率控制方法，包括以下步驟：采用集中控制器對微電網頻率變化率和功率缺額進行實時跟蹤并采集微電網運行信息；集中控制器根據微電網運行信息測算微電網的總有功功率缺額，然后分配到儲能系統中，儲能系統指定增發或減發的儲能元件釋放或接收其存儲的能量；儲能系統對總有功功率缺額進行分配得到相應的控制指令，然后分配到各個分布式電源和負荷中，分布式電源和負荷根據所接收的控制指令進行增發或減發；集中控制器對微電網內部頻率偏差進行測量并判斷，當頻率偏差大于預設的閾值時重復執行上述步驟，至頻率偏差處于預設的閾值范圍內。

技術領域

本發明涉及電力系統自動化技術領域，更具體地，涉及一種基于功率缺額分配的微電網頻率控制方法。

背景技術

微電網是在電力系統內部將分布式能源儲能裝置、能量轉換裝置以及監控、保護裝置等電力裝置以一定方式集成的一種小型電網形式。微電網在一般正常運行條件下與主電網并網運行，在確保電能質量的前提下由微電網內部分布式電源向負荷提供電力電量，在負荷需求大于分布式能源出力時微電網從主電網吸收功率，在負荷需求小于分布式能源出力時可能向主電網注入功率；在主電網局部故障情況下或在鄰近微電網故障情況下可以孤網運行，實現無故障微電網正常的供電狀態，減小停電時間，提高供電可靠性。

目前，微電網仍然存在大量技術問題需要解決，包括分布式電源、負荷、儲能設備及其與微電網系統之間的協調控制能力低，以及微電網頻率穩定性低的問題。其中，頻率穩定是決定微電網穩定運行的一個重要因素，微電網在與大電網斷開進入孤島模式時，其頻率需要由微電網自身控制，而微電網內的分布式電源以小規模分散接入，其波動性、隨機性相對于傳統大電網的集中接入方式更為明顯。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的微電網中分布式電源、負荷、儲能設備及其與微電網系統之間的協調能力低的缺陷，提供一種基于功率缺額分配的微電網頻率控制方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種基于功率缺額分配的微電網頻率控制方法，包括以下步驟：

S1：采用集中控制器對微電網頻率變化率和功率缺額進行實時跟蹤，采集本地控制器中的微電網運行信息；

S2：所述集中控制器根據所述微電網運行信息測算微電網的總有功功率缺額，然后分配到儲能系統中，所述儲能系統指定增發或減發的儲能元件釋放或接收其存儲的能量；

S3：所述儲能系統將所述測算的總有功功率缺額進行緩沖后，對所述總有功功率缺額進行分配得到相應的控制指令，然后分配到各個分布式電源和負荷中，所述分布式電源和負荷根據所接收的控制指令進行增發或減發，實現分布式電源的多源協同發電；

S4：所述集中控制器對微電網內部頻率偏差進行測量并判斷，當頻率偏差大于預設的閾值時，跳轉執行S1步驟，至頻率偏差處于預設的閾值范圍內。

本技術方案中，S1步驟實現微電網運行狀態監測，通過集中控制器采集微電網運行信息，測算頻率變化率、有功功率差率等數值，并應用于調頻中；S2步驟實現微電網一次調頻，微電網總有功功率缺額根據預設的對應關系分配至各個自儲能系統，指定增發或減發的儲能元件釋放或接收其存儲的能量，為微電網一次調頻提供支撐，緩解微電網頻率下降速度，提高微電網頻率最低值；S3步驟實現微電網二次調頻，將缺額功率分配到各個分布式電源和負荷中，電源出力增加或減少；S4步驟實現頻率控制，當微電網內部頻率偏差較大時，重復上述步驟至頻率偏差控制在預設的閾值范圍內，從而實現微電網協同控制。

優選地，S1步驟中，所采集的微電網運行信息包括但不僅限于微電網的額定頻率f_n、微電網的有功功率ΔP。

優選地，S2步驟中，所述集中控制器對微電網的總有功功率缺額ΔP_T進行測算的計算公式如下：