[發(fā)明專利]一種高滲透風機模糊自適應運行的微網電壓控制方法

有效

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• 申請日: 2019-12-22
• 公開（公告）號: CN111064196B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 邊曉燕;印良云;張騫;周歧斌;趙健;王小宇;李東東;林順富
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種高滲透風機模糊自適應運行的微網電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對于包含風機、儲能電池和負荷的直流微網系統(tǒng)，確定母線電壓控制方法，即采用減載控制預留備用容量，并且進行虛擬慣量控制和下垂控制；

2)定義用以衡量慣量大小的慣性支撐效益S，并通過風機虛擬慣量控制變量K_wind改善慣性支撐效益S，所述的慣性支撐效益S定義具體為：

直流微網在負荷擾動下導致電壓變化時，在加入虛擬慣量控制后擾動發(fā)生一秒內的電壓曲線與極限慣量近似曲線之間圍成的面積定義為慣性支撐效益；

所述的慣性支撐效益S與虛擬慣量控制變量K_wind的表達式如下：

其中，為直流母線電壓變化率，ΔP為微網系統(tǒng)中隨機發(fā)生的負荷擾動大小，Kin為定值；

3)進行編碼調控下模糊運行的雙層微網電壓控制，上層采用基于功率的分布式電源編碼，根據(jù)風機滲透率和儲能電池SOC確定調度方案，下層根據(jù)慣性支撐效益S、電壓U以及上層調度方案的減載等級D作為輸入量，通過自適應模糊控制確定虛擬慣量控制參數(shù)K_wind和下垂控制系數(shù)K_d。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高滲透風機模糊自適應運行的微網電壓控制方法，其特征在于，所述的步驟3)中，在上層中，基于功率的分布式電源編碼具體為：

當風機以MPPT方式運行時，則編碼為0，當以減載狀態(tài)運行時，對應的編碼為1-3，代表減載等級D依次遞增，用以表征預留備用容量的多少；

儲能電池包括三種運行狀態(tài)，分別為充電模式、放電模式和備用模式，對應的編碼分別為0、1和2。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種高滲透風機模糊自適應運行的微網電壓控制方法，其特征在于，由風機滲透率和儲能電池SOC確定調度方案，則風機和儲能電池的調度運行狀態(tài)具體包括：

A、當風機滲透率大于100％時，表明風機出力超過本地負荷及主網用電需求供給負荷，當儲能電池SOC小于60％時，風機為儲能電池充電，此時風機選擇以MPPT方式運行或以減載狀態(tài)運行，減載等級依據(jù)風電滲透率劃分，當儲能電池SOC大于60％時，儲能電池處于備用模式，此時風機選擇以減載狀態(tài)運行，減載等級依據(jù)風電滲透率劃分；

B、當風機滲透率小于100％且大于80％時，風機以減載狀態(tài)運行，且減載等級為2，當風機滲透率小于80％且大于50％時，風機以減載狀態(tài)運行，且減載等級為1；

此時，當儲能電池SOC30％時，通過主網和風機共同配合向負荷供電以及向儲能電池充電，儲能電池處于充電模式，否則，優(yōu)先通過風機和儲能電池向負荷供電，主網補給差額功率，儲能電池處于放電模式；

C、當風機滲透率小于50％且大于20％時，風機以減載狀態(tài)運行，且減載等級為1，當風機滲透率小于20％時，風機以MPPT方式運行；

此時，當儲能電池SOC30％時，通過主網和風機共同配合向負荷供電以及向儲能電池充電，儲能電池處于充電模式，否則，優(yōu)先通過風機和儲能電池向負荷供電，主網補給差額功率，儲能電池處于放電模式。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種高滲透風機模糊自適應運行的微網電壓控制方法，其特征在于，當儲能電池SOC小于60％時有：

當風機滲透率大于100％且小于120％時，此時風機以MPPT方式運行運行，當風機滲透率大于120％且小于140％時，此時風機以減載狀態(tài)運行且減載等級為1，當風機滲透率大于140％且小于160％時，此時風機以減載狀態(tài)運行且減載等級為2。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種高滲透風機模糊自適應運行的微網電壓控制方法，其特征在于，當儲能電池SOC大于60％時有：

當風機滲透率大于100％且小于120％時，此時風機以減載狀態(tài)運行且減載等級為1，當風機滲透率大于120％且小于140％時，此時風機以減載狀態(tài)運行且減載等級為2，當風機滲透率大于140％且小于160％時，此時風機以減載狀態(tài)運行且減載等級為3。