[发明专利]一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，更具体的涉及含分布式电源的微电网控制技术，适用于多台储能装置并联运行控制技术。

背景技术

随着分布式能源发电技术的发展，微电网作为一种能很好发挥分布式电源潜能的组织形式被提出。微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网构成了一个可控单元，能够实现自控制、保护和能量管理，可以有效的协调分布式电源与大电网的关系，实现电网的快速发展。

微电网不仅仅作为大电网的补充，而是作为独立的系统运行，代表着电力系统新的发展方向。随着能量控制技术的发展，微电网的容量越来越大，与之对应的储能装置的容量发展略显滞后。微电网有两种运行模式：并网运行和孤网运行，对应于储能装置的运行方式为并网运行和离网运行。微电网孤网运行时，储能装置工作在离网状态，由于储能装置容量有限，必然需要多套储能装置同时离网运行。

目前储能装置单柜控制技术比较成熟，可以运行在并网模式和离网模式。而如何协调多套储能装置同时离网运行（同步运行）仍然是储能技术的一个瓶颈。微电网孤网运行时，多套储能装置若不能同步运行，将影响微电网运行的稳定性，严重的会导致微电网崩溃。

发明内容

本发明要解决的技术问题：微电网孤网运行时，对各储能装置进行协调控制，保证各储能装置能够同步运行，提高微电网的稳定性，实现对负荷的稳定供电。

本发明具体采用以下技术方案。

一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法，在所述同步方法中，设置一主控制器与各储能装置、负荷并联在微电网的交流母线上，所述主控制器通过同步光纤与储能装置相连，用于向各储能装置下发控制命令和参考电压值；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：当微电网并网运行时，各储能装置由自己的控制系统独立控制，进行有功无功解耦控制（即P/Q控制），各储能装置处于P/Q控制模式，主控制器退出使用；

步骤2：在微电网由并网转为孤网运行前，首先由主控制器通过光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，告知各储能装置进入下垂控制模式，各储能装置独立进行控制模式转换，待所有储能装置均进入到下垂控制模式后，由主控制器断开并网点开关，并网点开关断开后，主控制器通知各储能装置进入V/F控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为V/F控制模式，所有储能装置均进入V/F控制模式后，标志着整个微电网进入到孤网工作状态；

步骤3：微电网进入孤网工作状态后，各储能装置不再进行独立控制，而是由主控制器统一控制，主控制器采集交流母线的电压幅值和角度，经过PI调节器计算出电压的控制目标值，下发给各储能装置，储能装置根据目标值计算各自的PWM脉冲，共同控制交流母线电压；微电网工作在孤网状态时，各储能装置进行开环控制；

步骤4：微电网在转为并网运行前，主控制器通过光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，各储能装置独立进行控制，由V/F控制模式转为下垂控制模式，待所有储能装置均进入下垂控制模式后，由主控制器闭合并网点开关，开关闭合后，主控制器通知各储能装置进入P/Q控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为P/Q控制模式，整个微电网进入到并网运行状态。

本发明的有益效果

本发明提出了一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法，克服了现有储能装置同时离网运行的不同步做带来的环流问题，从而提高了微电网的稳定性，实现了对微电网内负荷的稳定供电。

本发明能够实现各储能装置并网运行转离网运行的同步性，消除了转换过程中各储能装置之间的环流。

本发明能够实现各储能装置离网运行转并网运行的同步性，消除了离网转并网的电流冲击。

本发明中储能装置控制方式（独立控制、协调控制）的切换不依赖于并网开关位置的检测，控制方法具有普适性。

附图说明

图1是本发明微电网多台储能装置多主VF控制主回路示意图；

图2是本发明同步控制器控制策略示意图；

图3是本发明微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法流程示意图。

具体实施方式

下面根据说明书附图并结合具体实施案例对本发明的技术方案进一步详细表述。

图1为本发明的主回路示意图。储能装置、负载、同步控制器并联在微电网的交流母线上。各储能装置及负载间只有电气联系，每套储能装置并不知道其他装置的出力情况以及负载的大小，各储能装置独立运行。主控制器通过同步光纤与储能装置相连，将控制命令和电压参考下发给储能装置。