[发明专利]微电网的控制方法

说明书

本发明涉及一种用于控制微电网(1)的方法，微电网(1)包括可再生电源(3)，其向微电网(1)传递由下垂控制控制的第一功率，并且能够与同步电源(2)并联地同步工作，所述同步电源(2)能够根据所述同步电源的自动启动/停止的准则生成也传递至微电网(1)的第二功率，所述方法包括：一旦微电网(1)的频率和/或电压分别低于阈值频率和/或阈值电压，就启动同步电源，并且一旦第二功率低于阈值功率就停止同步电源。

技术领域

本发明涉及一种用于控制配电微电网的方法。

背景技术

微电网通常是意图将电力分配到与大的电能发生中心隔离并远离的区域的本地电网。隔离的区域例如是岛屿、山区或沙漠地区。

微电网的主要优点在于，它们自主操作(在岛屿模式下，不用连接至主网)，并且位于与消耗区域(负载)相紧邻。因此，长距离配电网固有的损耗受限。

微电网的能量自主通常由各种类型的电力源来确保，电力源的内燃发电机扮演了重要的角色(在此情况下涉及同步电源)。具体地，从经济的角度，内燃发电机代表着小的初始投入，并且提供用于足够灵活以吸收峰值时间的消耗尖峰(spike)的发电。然而，它们的操作需要大量柴油，这因而增大了能量账单以及加剧了大气污染。

为了克服这些环境和经济问题，微电网可以是混合的，并且还可以包括诸如光伏电源、风力电源等的可再生电源。可再生电源通常包括：发电系统，其传递DC电信号；以及逆变器，其意图在将信号传递至微电网之前将DC电信号转换为AC电信号。

然而，除非其逆变器的操作模式修改，否则可再生电源不能形成电网(它们不是“组网的”)，因此，自身不能生成供应电网的所有电力。

为了克服该限制，可再生电源可以包括逆变器，其由允许它们形成电网的控制法则控制。换句话说，可再生电源可以对电网施加电信号的电压和频率，而不用依靠参考信号。然而，一旦微电网的负载具有额外功耗要求，可再生电源的逆变器就通常在同步电源之前反应，并且尝试传递其生成的所有电力。这导致由可再生电源传递的电信号与由同步电源传递的电信号之间的相位偏移，因此潜在产生微电网中的主要故障(断电)。

此外，因为可再生电源经历气候的多变并因此是不稳定的电源，所以它们于是具备间歇电源的资格。

因此，出于混合微电网的稳定性的原因，可再生电源的比例不能超过20％和30％之间的值(涉及可再生能量的渗透度)，使得至少一个内燃发电机处于连续操作。这因此限制了可实现的节约。

因此，包括大于30％的比例的可再生电源的混合微电网是不稳定的。本发明的一个目的因而是提出一种用于控制混合微电网的方法，其允许提高可再生电源的比例而不影响所述电网的稳定性。

发明内容

本发明涉及一种用于控制配电微电网的方法，所述配电微电网包括至少一个可再生电源，其向微电网传递由下垂控制分别根据微电网的频率和电压控制的第一有功/无功功率，并且能够与同步电源并联地同步工作，所述同步电源能够根据所述同步电源的自动启动/停止的准则生成也传递至微电网的第二有功/无功功率，所述方法包括：一旦微电网的频率和/或电压分别低于阈值频率和/或阈值电压，就启动同步电源，并且一旦第二功率低于阈值功率就停止同步电源。

根据一个实施例，可再生电源包括逆变器，能够模仿同步电源的工作，使得可再生电源表现为同步电源。

根据一个实施例，阈值频率和阈值电压在控制同步电源的计算机程序中被参数化。

根据一个实施例，分别通过开路频率f₀和开路电压V₀表征根据频率和电压的下垂控制，开路频率f₀和开路电压V₀分别趋于在预定开路频率范围H_f0和预定开路电压范围H_v0内。