[發(fā)明專利]一種光伏高滲透率下的直流微網(wǎng)系統(tǒng)偽分層控制方法

有效

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• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112003262B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 項基;倪佳華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J1/10;H02M3/156
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 彭劍;胡紅娟

本發(fā)明公開了一種光伏高滲透率下的直流微網(wǎng)系統(tǒng)偽分層控制方法，光伏面板通過Buck電路接入直流微網(wǎng)，包括：在微網(wǎng)系統(tǒng)中加入比例調(diào)度部分、電壓調(diào)節(jié)部分和下垂控制部分；主動采集配電網(wǎng)端口處的實際有功功率P_pcc；計算端口參考有功功率與實際有功功率P_pcc的功率差值ΔP，并將功率差值ΔP傳遞給各光伏電源；各光伏電源進行比例調(diào)度控制、電壓調(diào)節(jié)控制和下垂控制，得到光伏電源輸出dp/dv參考值；各光伏電源根據(jù)dp/dv參考值控制實際輸出。利用本發(fā)明，使得光伏發(fā)電機保留一定熱備功率以參與緩和功率波動，并實現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)中光伏發(fā)電機的等比例可調(diào)度控制，提高直流微網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性，實現(xiàn)直流微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)?孤島運行和切換的可靠控制。

技術領域

本發(fā)明屬于光伏組網(wǎng)技術領域，尤其是涉及一種光伏高滲透率下的直流微網(wǎng)系統(tǒng)偽分層控制方法。

背景技術

光伏發(fā)電，因其無污染、無噪音、低開銷等優(yōu)點使其逐漸成為燃料發(fā)電機的理想替代。此外，光伏的直流特性可以和其他直流負載在直流微網(wǎng)中被更高效的利用，所以基于光伏組網(wǎng)的直流微網(wǎng)得到了越來越多的重視。因光伏發(fā)電的隨機性和間斷性，功率輸出不穩(wěn)定會造成電壓隨機波動，所以需要額外的電壓源來提供母線電壓支撐。

一般直流微網(wǎng)有聯(lián)網(wǎng)和孤島兩種運行模式：聯(lián)網(wǎng)模式下，微網(wǎng)與主電網(wǎng)相連，從主電網(wǎng)獲得電壓支持；而孤島模式下，需要的儲能來提供電壓支撐。但是，隨著光伏滲透率的提升，其發(fā)電間斷性將導致更大的功率波動，使其在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)對主電網(wǎng)的沖擊更大，在孤島狀態(tài)則對儲能容量有更大的需求，對微網(wǎng)的穩(wěn)定性也造成了更大的威脅。

公開號為CN104065099A的中國專利文獻公開了一種基于混合儲能的交直流混合模塊化微電網(wǎng)組網(wǎng)結構及方法，實現(xiàn)了交直流混合微電網(wǎng)內(nèi)多類型負荷、多類型分布式電源的模塊化封裝，模塊化微電網(wǎng)作為獨立可控的電源/負荷單元主動參與大電網(wǎng)調(diào)度運行；通過混合儲能系統(tǒng)結構及接入方式的合理設計，使得并網(wǎng)/孤島雙模式無縫切換成為模塊化微電網(wǎng)的自然屬性，但是其沒有對內(nèi)部的控制方式和組成具體分析。

公開號為CN103280844A的中國專利文獻公開了一種交直流混合多級微電網(wǎng)系統(tǒng)，該發(fā)明結構靈活、模塊化結構，可以構成多種系統(tǒng)結構及各級系統(tǒng)的并離網(wǎng)切換的研究，但是其解決的是分布式發(fā)電接入問題，不能發(fā)揮了微網(wǎng)中的可控資源的調(diào)節(jié)能力。

因此，尋找一種高效實用的微網(wǎng)系統(tǒng)控制方法，實現(xiàn)光伏高滲透率下的直流微網(wǎng)穩(wěn)定控制，成了目前亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種光伏高滲透率下的直流微網(wǎng)系統(tǒng)偽分層控制方法，使得光伏發(fā)電機保留一定熱備功率以參與緩和功率波動，并實現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)中光伏發(fā)電機的等比例可調(diào)度控制，提高直流微網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性，實現(xiàn)直流微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)-孤島運行和切換的可靠控制。

一種光伏高滲透率下的直流微網(wǎng)系統(tǒng)偽分層控制方法，光伏面板通過Buck電路接入直流微網(wǎng)，包括以下步驟：

(1)在微網(wǎng)系統(tǒng)中加入比例調(diào)度部分、電壓調(diào)節(jié)部分和下垂控制部分；

(2)主動采集配電網(wǎng)端口處的實際有功功率P_pcc；

(3)計算端口參考有功功率與實際有功功率P_pcc的功率差值ΔP，并將功率差值ΔP傳遞給各光伏電源；

(4)各光伏電源進行比例調(diào)度控制，根據(jù)來自調(diào)度中心的功率差值ΔP和預設的額定值采集光伏輸出的電流和電壓，計算得到修正后的額定值控制公式如下：

其中，是修正后的額定dp/dv，K_P-T，K_I-T分別是比例調(diào)度控制的比例和積分系數(shù)，ΔP為聯(lián)絡線的功率差值，ΔP＝P^r-P_pcc，P^r為額定功率；