[發(fā)明專利]一種水電微網(wǎng)及其功率調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011182476.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112448418B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃偉;歐陽(yáng)本凱;鮮釗;張榮海;成展強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司韶關(guān)供電局
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/24
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明公開(kāi)了一種水電微網(wǎng)及其功率調(diào)節(jié)方法。該水電微網(wǎng)包括：水電機(jī)組模塊、調(diào)節(jié)器、微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、脈沖調(diào)制器、平衡負(fù)載、負(fù)載以及無(wú)功補(bǔ)償模塊。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，通過(guò)微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水電微網(wǎng)內(nèi)水電機(jī)組模塊、平衡負(fù)載及負(fù)載的功率參數(shù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)出現(xiàn)較大功率缺額時(shí)，投入或切除水電機(jī)組實(shí)現(xiàn)有功功率的調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)功率缺額較小時(shí)，控制脈沖調(diào)制器對(duì)平衡負(fù)載的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用平衡負(fù)載增加或減少對(duì)富余功率的消耗，提高了對(duì)水電微網(wǎng)的調(diào)節(jié)速度，減輕水電機(jī)組的調(diào)頻壓力，提高供電質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及電力系統(tǒng)微電網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水電微網(wǎng)及其功率調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

山區(qū)電網(wǎng)中，水電資源豐富，各地已開(kāi)發(fā)大量水電站并接入配電網(wǎng)。但是水電豐富地區(qū)多為偏遠(yuǎn)山區(qū)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，通訊信號(hào)差，供電可靠性差，當(dāng)故障停電時(shí)，均會(huì)造成用戶負(fù)荷、水電站停電，如果充分利用水電資源，構(gòu)建以水電為主電源的微網(wǎng)，就可以較低的成本提高山區(qū)電網(wǎng)供電可靠性。

用戶負(fù)荷端的波動(dòng)變換，再加上水電機(jī)組發(fā)電不可避免地具有間歇性和波動(dòng)性，給微電網(wǎng)的有功實(shí)時(shí)平衡和頻率質(zhì)量等方面帶來(lái)影響。微電網(wǎng)要實(shí)時(shí)保持有功平衡和頻率穩(wěn)定，單靠水電傳統(tǒng)的調(diào)頻機(jī)組是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。水電機(jī)組調(diào)節(jié)速度較慢，調(diào)節(jié)容量較大，不宜頻繁操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種水電微網(wǎng)及其功率調(diào)節(jié)方法，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)平衡負(fù)載實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)微電網(wǎng)頻率，加快調(diào)節(jié)速度，提高微電網(wǎng)的供電質(zhì)量水平。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種水電微網(wǎng)，包括：

水電機(jī)組模塊、調(diào)節(jié)器、微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、脈沖調(diào)制器、平衡負(fù)載、負(fù)載以及無(wú)功補(bǔ)償模塊；

其中，所述水電機(jī)組模塊包括多個(gè)水電機(jī)組和多個(gè)開(kāi)關(guān)，所述水電機(jī)組與所述開(kāi)關(guān)一一對(duì)應(yīng)連接；

所述微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊與所述水電機(jī)組模塊、所述平衡負(fù)載、所述負(fù)載以及調(diào)節(jié)器連接，所述微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)所述水電機(jī)組模塊、所述平衡負(fù)載以及所述負(fù)載的功率參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給所述調(diào)節(jié)器；

所述調(diào)節(jié)器與所述多個(gè)開(kāi)關(guān)、所述無(wú)功補(bǔ)償模塊以及所述脈沖調(diào)制器連接，所述脈沖調(diào)制器與所述平衡負(fù)載連接，所述調(diào)節(jié)器用于根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)，控制各所述開(kāi)關(guān)打開(kāi)或閉合，控制所述無(wú)功補(bǔ)償模塊根據(jù)所述負(fù)載用電情況進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償以及控制所述脈沖調(diào)制器對(duì)所述平衡負(fù)載的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié)。

可選的，所述微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。

可選的，所述平衡負(fù)載包括二極管、晶體管和電阻；

其中，所述二極管的陽(yáng)極與所述晶體管的發(fā)射極連接，所述二極管的陰極與所述晶體管的集電極連接，所述晶體管的柵極與所述脈沖調(diào)制器連接，所述電阻與所述二極管和晶體管串聯(lián)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種水電微網(wǎng)的功率調(diào)節(jié)方法，包括：

所述微網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述水電微網(wǎng)的功率缺額以及所述水電微網(wǎng)的頻率；

所述調(diào)節(jié)器確定所述水電微網(wǎng)頻率小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，即水電微網(wǎng)發(fā)出的功率小于負(fù)載消耗的功率，功率缺額大于0，通過(guò)控制至少一個(gè)處于打開(kāi)狀態(tài)的所述開(kāi)關(guān)閉合投入至少一個(gè)水電機(jī)組，或調(diào)節(jié)平衡負(fù)載的占空比，以減少或消除所述功率缺額，或者，所述調(diào)節(jié)器確定所述水電微網(wǎng)頻率大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，即水電微網(wǎng)發(fā)出的功率大于負(fù)載消耗的功率，功率缺額小于0，根據(jù)水電微網(wǎng)的功率缺額控制至少一個(gè)處于關(guān)閉狀態(tài)的所述開(kāi)關(guān)打開(kāi)退出至少一個(gè)水電機(jī)組，或調(diào)節(jié)平衡負(fù)載的占空比，以減少或消除所述功率缺額。

可選的，通過(guò)控制至少一個(gè)處于打開(kāi)狀態(tài)的所述開(kāi)關(guān)閉合投入至少一個(gè)水電機(jī)組包括：

通過(guò)控制至少一個(gè)處于打開(kāi)狀態(tài)的所述開(kāi)關(guān)閉合投入m個(gè)水電機(jī)組；