[发明专利]基于分布式电源的智能电力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电能控制，特别涉及一种分布式电源的电力控制方法。

背景技术

随着电力需求的不断攀升，集中式供电为主体的大型电网显现出越来越多的弊端：输变电难度大，受攻击安全性低，偏远地区架设成本高。而分布式发电一般采用的是清洁能源，污染少且利用率高，除此之外，其对大电网还具有平衡的作用且安装便捷，由此成为了大电网的有效补充。但随着大量分散的小容量分布式电源接入大电网，对系统的控制将造成严重考验，而大容量不可控的分布式能源，如光伏电站的接入也将冲击着输电网的安全可靠运行。为平衡分布式电源间歇性造成的功率波动，通过对分布式电网内各分布式电源出力的调整可发实现能源的充分利用。作为智能分布式电网的核心控制部分，EMS实现不同时段资源的优化分配和智能分布式电网的经济可靠运行，是保障智能分布式电网优质高效运行的重要支撑。目前已有技术多基于静态情况下，结构固定不变，采用的是以中央控制器为中心的集中控制，只具备简单的数据采集监测、装置投切，基本不能实现各分布式发电的协调控制，可见传统功能单一且低效率的集中式控制已不再适应新布局的要求。

发明内容

为解决上述现有技术所存在的问题，本发明提出了一种基于分布式电源的智能电力控制方法，包括：

利用EMS对智能分布式电网的各个发电装置、储能装置和负载进行数据采集，根据预设控制策略做出相应决策，再将决策指令传输给设备控制器，以使设备控制器根据相应指令控制分布式发电装置、储能装置和负载，完成电力协调控制和优化。

优选地，所述智能分布式电网包括光伏电机、热电机组、储能装置、负载、EMS及继电保护装置；智能分布式电网通过母线将各单元连接起来，并通过变压器和大电网连接；其中所述光伏电机实现对太阳能的跟踪并给储能装置充放电，然后经过逆变器连接交流母线；光伏阵列控制器接收EMS的调度出力指令，运用光伏发电的有功无功的解耦控制，实现光伏电机的出力调整；所述储能装置对系统进行短时供电，根据EMS的调度指令来进行储能装置的充放电管理；所述热电机组通过自身控制发出交流电直接与交流母线连接，作为备用发电装置，配合智能分布式电网的电力控制进行启停；所述负载分为可间断负载和不可间断负载，EMS并对负载实施需求侧管理，优先保障不可间断负载的功率需求；所述智能分布式电网通过公共连接点及主分隔器进行并网和隔离的两种运行方式的切换，并网方式下实现能量的双向流动，隔离时智能分布式电网自治运行；当智能分布式电网不能满足负载需求时，公共连接点将合上主分隔器，将智能分布式电网与大电网相连，此时的智能分布式电网就相当于大电网的可控负载，由大电网向智能分布式电网供电；所述EMS检测到各分布式电力单元的输出功率、储能装置的充放电状态，负载的功率，单元节点电能质量信息，在满足运行条件以及储能等物理设备的电气特性的约束条件下，将这些数据进行分析处理，协调智能分布式电网内部分布式电源和负载等模块的工作，优化智能分布式电网能量的流动和利用，以最小的工作运行成本向用户负载提供满足所需质量的电能，实现系统的优化与调度。

优选地，所述电能质量信息通过以下步骤进行评估，首先确定电能质量指标的隶属值函数，再对各项指标的隶属值赋予权值，将加权评估值作为电能质量评估值，具体包括：

将电压等级的各项指标偏差等分为五个等级，对各项指标采用以下隶属度函数：

λ＝1/(α·x^β)，λ为隶属值；x为电能质量指标偏差；α和β是可调变量；

当隶属度函数值为0.5时对应于各项指标偏差合格临界值；

计算得到隶属度向量A＝[λ₁，λ₂，λ₃，λ₄，λ₅，λ₆]，

λ₁-λ₆分别为电压偏差、频率偏差、电压波动、电压瞬变、谐波畸变、不平衡度的隶属值；

权值n_i依据当隶属值越低时，指标质量越差，其权值越大，定义为：

得到向量N＝[n₁,n₂,n₃,n₄,n₅,n₆]

令电能质量评估值为δ，若存在λ_i<0.5，则δ＝min{λ_i}；若对于任意i，λ_i>0.5全部成立，则δ＝N·A^T。