[發明專利]微電網群中央控制器、微電網群控制方法及系統

在審

• 申請號: 202110481544.4
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113300399A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 張衛;張迅;鄭德化;博圖·格魯姆·特沙格魯;薛燕鵬
• 申請（專利權）人: 北京天誠同創電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 周春燕;王兆賡

本發明提供一種能夠在微電網群中有效地實現微電網間的協調控制的微電網群中央控制器、微電網群控制方法及系統，從而極大地提高微電網群的分布式可再生資源的利用效率。微電網群中央控制器包括：微電網監控單元，其對微電網群中的各所述微電網的運行狀態進行監控；背靠背變流系統監控單元，其對微電網群中的至少一個背靠背變流系統的運行狀態進行監控；斷路器監控單元，其對微電網群中的各斷路器的狀態進行監控；中心處理單元，其從微電網監控單元收集微電網運行狀態數據、從背靠背變流系統監控單元收集背靠背變流系統運行狀態數據且從斷路器監控單元收集斷路器狀態數據并進行分析，協調地控制各微電網的運行狀態和所述至少一個背靠背變流系統的運行狀態。

技術領域

本發明涉及分布式可再生資源利用領域，更具體地，涉及微電網群中央控制器、微電網群控制方法及系統。

背景技術

隨著微電網的大量涌現，出現由多個微網組成的微網群。由于不同的微電網之間運行情況一般都不同，尤其是頻率和相位一般不同，所以如何在微電網群形成后有效地在微電網群中解決微電網間的協調控制問題、并聯異步問題、功率平衡問題、電能質量問題和故障診斷排除問題就變得異常困難。

目前關于微電網群的探索還處于起步階段，且主要是集中在兩方面，一方面是如CN206332461U那樣致力于基于背靠背變流系統的研究來解決微電網的快速并網問題上，一方面如CN110601272A那樣同樣是基于背靠背變流系統的研究來控制微電網中的功率雙向流動從而解決微電網間的功率平衡問題。

但是，目前對微電網群的研究很少涉及微網內的重載或輕載運行狀態與背靠背變流器運行模式的關聯關系，且很少涉及微網內的重載或輕載運行狀態與微電網群系統穩定性的關系。

發明內容

本發明是鑒于以上問題而提出的，其目的在于提供一種能夠在微電網群中有效地實現微電網間的協調控制的微電網群中央控制器、微電網群控制方法及系統，使得微網內的重載或輕載狀態與背靠背變流器運行模式協同，解決保持微電網群的系統穩定性問題。

根據本發明的一方面，提供一種微電網群中央控制器，包括：微電網監控單元，其對微電網群中的各所述微電網的運行狀態進行監控；背靠背變流系統監控單元，其對所述微電網群中的至少一個背靠背變流系統的運行狀態進行監控；斷路器監控單元，其對所述微電網群中的各斷路器的狀態進行監控；以及中心處理單元，其從所述微電網監控單元收集微電網運行狀態數據、從所述背靠背變流系統監控單元收集背靠背變流系統運行狀態數據且從所述斷路器監控單元收集斷路器狀態數據并進行分析，協調地控制各所述微電網的運行狀態和所述至少一個背靠背變流系統的運行狀態。

根據本發明的另一方面，提供一種微電網群控制系統，包括：至少一個背靠背變流系統，其能夠將微電網群中的各微電網中的兩個微電網彼此連接；以及上述的微電網群中央控制器，其與各所述微電網和所述至少一個背靠背變流系統連接，對各所述微電網和所述至少一個背靠背變流系統協調地進行控制。

根據本發明的又一方面，提供一種微電網群控制方法，包括：對微電網群中的各微電網的運行狀態進行監控而收集微電網運行狀態數據；對所述微電網群中的至少一個背靠背變流系統的運行狀態進行監控而收集背靠背變流系統運行狀態數據；對所述微電網群中的各斷路器的狀態進行監控而收集斷路器狀態數據；以及對所述微電網運行狀態數據、所述背靠背變流系統運行狀態數據和所述斷路器狀態數據進行分析，且協調地控制各所述微電網的運行狀態和所述至少一個背靠背變流系統的運行狀態。

根據本發明，針對微電網及微電網群的穩定性采用系統特征根判定方法，對于背靠背變流器兩端的微電網而言，可以將背靠背變流器及另一端的微電網等效為額外的電源或負載，重載端和輕載端運行模式的匹配原則是對系統的穩定運行更有利。不管運行于哪種模式，首先要保證背靠背變流器自身的穩定性，其次，其連接兩端微電網以后也要進行系統特征值分析，設計原則不因背靠背變流器為系統引入s平面右半平面的特征根。