[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011169605.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112332458B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭柏超;閆振彬;周志勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/46
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/46;H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

1.一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)，其特征在于，包括第一斷路器、高壓外層控制系統(tǒng)和通信控制系統(tǒng)，其中，

高壓外層控制系統(tǒng)包括火電廠(chǎng)、火電廠(chǎng)整流器、火電廠(chǎng)逆變器、第一變壓器、第二斷路器以及低壓內(nèi)層控制系統(tǒng)；低壓內(nèi)層控制系統(tǒng)包括儲(chǔ)能裝置逆變器、儲(chǔ)能裝置、風(fēng)電場(chǎng)逆變器、風(fēng)電場(chǎng)整流器及多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)；

低壓內(nèi)層控制系統(tǒng)稱(chēng)為風(fēng)儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)；其中，

外部的大電網(wǎng)與第一斷路器的一端連接，第一斷路器的另一端與第一變壓器、火電廠(chǎng)逆變器分別連接，第一變壓器與第二斷路器的一端連接，第二斷路器的另一端與儲(chǔ)能裝置逆變器、風(fēng)電場(chǎng)逆變器分別連接，儲(chǔ)能裝置逆變器與儲(chǔ)能裝置連接，火電廠(chǎng)逆變器、火電廠(chǎng)整流器、火電廠(chǎng)依次順序連接，風(fēng)電場(chǎng)逆變器與風(fēng)電場(chǎng)整流器連接，風(fēng)電場(chǎng)整流器與多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)分別連接，通信控制系統(tǒng)與大電網(wǎng)、火電廠(chǎng)逆變器、風(fēng)電場(chǎng)逆變器、儲(chǔ)能裝置逆變器分別連接；

在并網(wǎng)運(yùn)行模式下，風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)中的所有斷路器均閉合，風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，火電廠(chǎng)逆變器、儲(chǔ)能裝置逆變器和風(fēng)電場(chǎng)逆變器均采用恒功率控制；此時(shí)，風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)內(nèi)各部分電壓、電流、相位、頻率、有功功率和無(wú)功功率均由大電網(wǎng)控制，通信控制系統(tǒng)用于采集大電網(wǎng)及風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)各部分線(xiàn)路的電壓、電流、相位、頻率、有功功率和無(wú)功功率流動(dòng)信息，并將這些信息傳遞給火電廠(chǎng)逆變器、儲(chǔ)能裝置逆變器和風(fēng)電場(chǎng)逆變器，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)模式下的可靠穩(wěn)定運(yùn)行；

在孤島運(yùn)行且火電廠(chǎng)非故障運(yùn)行模式下，風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)與大電網(wǎng)相連接的公共耦合點(diǎn)處的第一斷路器斷開(kāi)，第二斷路器閉合，風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)進(jìn)入由火電廠(chǎng)逆變器作為主控制器的孤島運(yùn)行模式，火電廠(chǎng)逆變器采用恒壓恒頻控制，為風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)提供參考電壓和頻率信息；儲(chǔ)能裝置逆變器和風(fēng)電場(chǎng)逆變器作為風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)的從控制器，采用恒功率控制；通信控制系統(tǒng)將風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)各部分線(xiàn)路的電壓、電流、相位、頻率、有功功率和無(wú)功功率流動(dòng)信息傳遞給儲(chǔ)能裝置逆變器和風(fēng)電場(chǎng)逆變器，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島模式下的可靠穩(wěn)定運(yùn)行；

在孤島運(yùn)行且火電廠(chǎng)故障運(yùn)行模式下，風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)與大電網(wǎng)相連接的公共耦合點(diǎn)處的第一斷路器斷開(kāi)，且在風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)內(nèi)部，第二斷路器斷開(kāi)，風(fēng)儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為獨(dú)立的孤島運(yùn)行模式；在此種情況下，風(fēng)儲(chǔ)微電網(wǎng)構(gòu)成的系統(tǒng)為低壓微電網(wǎng)系統(tǒng)，儲(chǔ)能裝置逆變器作為主控制器，采用恒壓恒頻控制，為風(fēng)儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)提供參考電壓和頻率信息；風(fēng)電場(chǎng)逆變器則采用低壓條件下的有功電壓/無(wú)功相角P-V/Q-δ下垂控制；通信控制系統(tǒng)將風(fēng)儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)各部分線(xiàn)路的電壓、電流、相位、頻率、有功功率和無(wú)功功率流動(dòng)信息傳遞給風(fēng)電場(chǎng)逆變器，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島模式下的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)，其特征在于，在有功電壓/無(wú)功相角P-V/Q-δ下垂控制中，風(fēng)電場(chǎng)逆變器的電路模型直流一側(cè)，參數(shù)包括直流線(xiàn)電壓U_dc和直流線(xiàn)路等效電阻R；風(fēng)電場(chǎng)逆變器的電路模型交流一側(cè)，參數(shù)包括交流線(xiàn)電壓U_ac、交流線(xiàn)路等效阻抗Zi∠θi和交流側(cè)電壓U_i以及交流側(cè)電壓的相角δ，Zi表示等效阻抗的值，θi表示等效阻抗的相角；此時(shí)，流過(guò)風(fēng)電場(chǎng)逆變器的有功功率P和無(wú)功功率Q由下式得出：

針對(duì)低壓狀態(tài)下風(fēng)電場(chǎng)逆變器的改進(jìn)下垂控制特性如下：

δ＝δ^*+k_q(Q-Q^*)

其中，k_p和k_q是有功功率和無(wú)功功率的下垂系數(shù)，和δ^*是電壓和相角的參考值，P^*和Q^*是有功功率和無(wú)功功率的參考值。