[發明專利]一種離網型微電網群及其功率平衡控制方法

在審

• 申請號: 202011352908.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112448416A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 徐小勇;肖偉超;吳昌垣;謝光輝;汪志斌;李剛;熊建英
• 申請（專利權）人: 中國電建集團江西省電力建設有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/14
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 趙路路

本發明涉及一種離網型微電網群及其功率平衡控制方法。離網型微電網群包括若干個子微電網、微電網群控制系統及微電網群配電母線；各子微電網分別包括子微電網配電母線、子微電網控制系統、分布式電源、后備調節電源、儲能系統、負荷、用戶端以及數據采集單元，子微電網控制系統控制各分布式電源、后備調節電源、儲能系統及負荷的投切、運行，并通信連接數據采集單元及用戶端。本發明通過儲能系統調節、負荷側主動響應、微電網群交互調節、切除非重要負荷及后備調節電源調節五重調節控制來實現功率平衡，可提高電能質量，提高系統的調節能力和靈活性，有效保障微電網的功率平衡和供電可靠性。

技術領域

本發明涉及微電網技術領域，特別是一種離網型微電網群及其功率平衡控制方法。

背景技術

離網型微電網是指利用當地分布式可再生能源、儲能系統、負荷、電能轉換裝置構建的自給自足供電系統，離網型微電網解決了邊遠區域供電難的問題，同時提高了分布式能源的接納能力，促進了綠色用電。但因離網型微電網脫離了大電網，使得其普遍存在供電不平衡、電能質量差、系統運行不穩定等問題，電器設備運行效率低，使用壽命短，系統安全性差。保障離網型微電網功率平衡是微電網安全可靠運行的關鍵。傳統的離網型微電網功率平衡控制方法，主要采用儲能或者切負荷來保障系統的平衡，但調節能力有限，靈活性差。且粗暴的切除負荷，會影響邊遠地區人民的生活和幸福指數。

發明內容

本發明的主要目的是克服現有技術的缺點，提供一種離網型微電網群及其功率平衡控制方法，解決了離網型微電網供電不平衡、電能質量差、系統運行不穩定的難題，提高了系統的調節能力和靈活性，可有效保障微電網的功率平衡和供電可靠性。

本發明采用如下技術方案：

一種離網型微電網群，包括有若干個子微電網、微電網群控制系統及微電網群配電母線，各子微電網通過微電網群控制系統相互通信連接，各子微電網分別通過控制開關與微電網群配電母線電連接；各子微電網分別包括子微電網配電母線、子微電網控制系統、分布式電源、后備調節電源、儲能系統、負荷、用戶端以及用于采集分布式電源、后備調節電源的輸出功率和負荷功率的數據采集單元，分布式電源、后備調節電源、儲能系統及負荷分別通過子控制開關電連接子微電網配電母線，子微電網控制系統通過控制各子控制開關來控制各分布式電源、后備調節電源、儲能系統及負荷的投切、運行，并通信連接數據采集單元及用戶端。

進一步地，所述各子微電網與微電網群配電母線之間的輸電電路上連接有電能雙向計量裝置。

進一步地，所述分布式電源包括光伏發電模塊、風力發電模塊、水力發電模塊、潮汐發電模塊中的一種或多種。

進一步地，所述后備調節電源包括柴油發電機和/或燃氣發電模塊。

一種離網型微電網群功率平衡控制方法，包括如下步驟：

①子微電網某時刻的分布式能源發電功率大于或小于負荷需求時，可通過儲能系統充、放電來實現功率平衡；

②通過儲能系統充、放電調節無法實現功率平衡時，若子微電網的分布式能源發電功率小于負荷需求，可通過子微電網控制系統發布負荷需求通知負荷側各用戶，各用戶根據負荷需求并結合自身用電特點主動響應切除部分負荷，實現功率平衡；若子微電網的分布式能源發電功率大于負荷需求，可通過切除部分分布式電源或將多余電能轉售給微電網群其他缺電的子微電網，實現功率平衡；

③子微電網的分布式能源發電功率小于負荷需求時，若通過用戶主動響應切除部分負荷后，仍然無法滿足負荷需求，則可通過向微電網群內有富裕發電量的子微電網購電，實現功率平衡；

④子微電網的分布式能源發電功率小于負荷需求時，若通過用戶主動響應切除部分負荷及向微電網群內有富裕發電量的子微電網購電后，仍然無法滿足負荷需求，則通過強制切除部分非重要負荷，實現功率平衡；

⑤子微電網的分布式能源發電功率小于負荷需求時，若通過用戶主動響應切除部分負荷、向微電網群內有富裕發電量的子微電網購電以及強制切除部分非重要負荷后，仍然無法滿足負荷需求，則啟動后備調節電源發電，實現功率平衡。