[发明专利]一种储配一体化设计微网控制方法

说明书

技术领域

本发明属于微型配电网技术领域，具体涉及一种储配一体设计微型配电网控制方法。

背景技术

在孤立运行的微型配电网中接入分布式风力、光伏发电单元，能提高用能环保性，解决过度依赖柴油发电带来的污染和成本高企的问题。但与此同时，用户面临发电出力间歇、电能质量不高的问题。通过加入储能单元能缓解上述问题，但容易因风、光发电量或储能容量不足、储能单元出现故障导致无法向用户可靠供电，频繁启动油电单元则与降低用电成本的目的相违背，同时环境污染问题也得不到彻底解决。

在电网接入条件较好地区的配电网一般都具备连接输电网的能力，可经由配电网，利用远方电源的发电能力提高微型配电网用户的用电经济性、在配电网故障或电力供需失衡时实现功率支援、吸收配电网内过剩的电量。但国内输电网中传输电量的绝大部分仍来源于燃煤发电，碳排放量巨大。在大型输电网中高比例的接入可再生能源发电的技术尚不成熟，短期内难以实现，并不利于国家节能减排目标的早日实现。

发明内容

为克服上述技术的缺点，本发明旨在提供一种以协调外部电源及多个含风光油储的微型配电网、实现多种运行状态间不断电迁移、自动实现网间和网内发电用电功率平衡，最大化利用风、光等分布式清洁发电单元，利用储能容量实现不增加配电网改造投资的动态增容，在用户高峰用电、储能等关键元件故障情况时利用低压和中压两级互联配电网实现功率互济，提高用电可靠性、经济性、环保性的微型配电网系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用以下技术方案实现：

一种储配一体设计微型配电网控制方法，具体包括以下过程：

使用时，通过闭合连接中压和低压交流网的断路开关，处于低压（特指380-420V）部分的储配一体化设计微型配电网（以下简称微网）可以实现联网运行；反之所述微网进入孤网运行。当处于联网运行状态时，如果闭合公共连接点处的断路开关，使联网运行的所述微网再通过中压（特指10kV）交流网与外界输电网及电源（以下简称为外网电源）相连接，则所述微网进入并网运行状态。多个处于联网或并网运行状态的微网如果通过配电网相连，则合并称为相连微网群。所述微网内储能阵列的最大放电总功率P_D应不小于网内全部交流负荷的最大用电总功率P_M。为减少对油电单元的利用，储能阵列存储的最大电量应不小于1个计划内外网停电周期的负荷用电量。要保证孤网条件下的长时间供电，所述微网内油电单元1个周期（如1个典型日）的发电量（额定功率P_O与周期时长的乘积）不应小于该周期内负荷的用电量。同时，如果所述外网电源按预定计划主动调整出力，称为“协议内外源调整”；否则称为“协议外外源调整”。

为控制上述并网、联网或孤网运行状态下的微网，按照“就近互济、并网充电、风光储油依次调度”为目标实施全网有功平衡控制策略，将所述相连微网群的功率平衡需求实时分配到每个分布式发电元件。

能量管理模块负责所述相连微网群的有功功率互济及所述中压交流网的监控和保护，同时管理员通过其中的能量监控与显示模块观察全网运行情况，发出调度和控制指令，通过拓扑控制模块实现对全网断路开关的控制。每过Δt的时间间隔，通过能量管理模块中网控信息模块收集所述外网发电功率信息、所述相连微网群中各微网发电、用电功率信息以及网络拓扑信息。上述信息不仅通过能量监控与显示模块以数字和图形的方式向管理员展示，其结果也送入功率互济模块。

所述功率互济模块根据所述网控信息模块传入的信息，按照如下规则计算得出所述相连微网群各网的交换功率定值：

1）将并网状态先分为协议外源非调整期和多个协议外源调整期，通过所述能量监控与显示模块增减协议外源调整期及设置其起止时间、调整功率等信息：

1.1）在协议外源非调整期，对所述相连微网群中任一微网，由所述外网电源满足各微网负荷用电及所述储能阵列充电需求，风光发电功率仍优先利用，具体为：其交换功率定值P_T(负值表示流入微网的功率)取-P_C和最大可吸收功率P_A中的较大值；P_C为该微网交流变压器的最大通过容量，P_A等于-(P_L+P_R-P_W)，其中P_L为网内全部交流负荷实测总功率，P_W为网内全部风、光出力参考值之和，P_R为网内储能阵列的最大可用充电总功率（已充满的储能阵列功率应计为0）；