[發(fā)明專利]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（公告）號(hào): CN112332458B
• 公開（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)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本發(fā)明公開了一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)，涉及微電網(wǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域，包括第一斷路器、高壓外層控制系統(tǒng)和通信控制系統(tǒng)，高壓外層控制系統(tǒng)包括火電廠、火電廠整流器、火電廠逆變器、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)電場逆變器、風(fēng)電場整流器及多個(gè)風(fēng)電場；低壓內(nèi)層控制系統(tǒng)稱為風(fēng)儲(chǔ)微電網(wǎng)系統(tǒng)；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)、孤島及火電廠故障等不同運(yùn)行模式下可靠穩(wěn)定控制的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)信息技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著煤炭、石油、天然氣等不可再生能源的過度開發(fā)與利用，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)，為解決由此引發(fā)的一系列問題，越來越多的科研組織和研究機(jī)構(gòu)將目光投向了可再生能源的開發(fā)與利用。風(fēng)能以其環(huán)保、無污染和總量大等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛關(guān)注。對(duì)于靠近負(fù)荷中心的小規(guī)模風(fēng)電場可以采用就地消納的措施，但遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的大規(guī)模風(fēng)電場就需要采用高壓遠(yuǎn)距離輸電以及并網(wǎng)輸電等措施，這些大大增加了風(fēng)電場的控制難度。同時(shí)風(fēng)電場一旦出現(xiàn)故障，易對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生影響，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

由于風(fēng)力發(fā)電易受地域，氣候和季節(jié)等因素的影響，風(fēng)電場的輸出功率具有很大的波動(dòng)性。針對(duì)這一情況，現(xiàn)有的風(fēng)電場輸電系統(tǒng)常以風(fēng)火打捆輸電的形式來進(jìn)行，即在風(fēng)電場周圍建立一個(gè)火電廠，風(fēng)電與火電先行并網(wǎng)后再輸送到大電網(wǎng)。但在一些遠(yuǎn)離煤礦基地的風(fēng)電場(如海上風(fēng)電場等)周圍建立火電廠，存在成本昂貴，維護(hù)困難等問題。同時(shí)火電廠一旦出現(xiàn)故障停止運(yùn)行，對(duì)風(fēng)電場和大電網(wǎng)都會(huì)造成影響，可靠性較低。

在電力系統(tǒng)中，通常把1KV以下稱為低壓，1KV以上35KV以下稱為中壓，35KV以上稱為高壓。針對(duì)低壓微電網(wǎng)輸電系統(tǒng)，阻抗損耗一直是一個(gè)無法忽視的問題，同時(shí)在低壓微電網(wǎng)系統(tǒng)中，受到阻抗的影響，大多控制方法的靈敏性和魯棒性往往不盡人意。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)、孤島及火電廠故障等不同運(yùn)行模式下可靠穩(wěn)定控制的目的。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明提出的一種風(fēng)火儲(chǔ)微電網(wǎng)雙層主從控制系統(tǒng)，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、火電廠整流器、火電廠逆變器、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)電場逆變器、風(fēng)電場整流器及多個(gè)風(fēng)電場；

低壓內(nèi)層控制系統(tǒng)稱為風(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，火電廠逆變器、火電廠整流器、火電廠依次順序連接，風(fēng)電場逆變器與風(fēng)電場整流器連接，風(fēng)電場整流器與多個(gè)風(fēng)電場分別連接，通信控制系統(tǒng)與大電網(wǎng)、火電廠逆變器、風(fēng)電場逆變器、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，火電廠逆變器、儲(chǔ)能裝置逆變器和風(fēng)電場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)各部分線路的電壓、電流、相位、頻率、有功功率和無功功率流動(dòng)信息，并將這些信息傳遞給火電廠逆變器、儲(chǔ)能裝置逆變器和風(fēng)電場逆變器，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；