[发明专利]用于将微网操作耦连至大电网的系统和方法

说明书

关于联邦政府赞助的研究和开发的声明

本发明是根据政府授予的批准号DE-OE0000728在政府支持下完成的。政府对本发明享有一定的权利。

技术领域

本说明书的实施例一般涉及用于互连两种电网的系统和方法，并且更具体地涉及用于使微网(micro-grid)同步到并连接到大电网(bulk gird)的系统和方法。

背景技术

微网是一种具有明确边界的电力网络，典型地包括发电资产，诸如小型分布式发电机、局部负荷、基于逆变器的分布式发电和其它电力系统设备。而且，微网通常通过一个或多个互连点(POI)耦连至大电网(例如区域电力系统(AEPS))。在由诸如电力扰动、大电网断电、来自AEPS操作员的请求等情况引起的某些情形下，微网通过切断其与大电网的连接可作为孤岛操作。在此孤岛模式(island mode)操作下，微网内的频率和电压通常由微网本身的操作条件确定。

而且，可能希望将微网重新连接至大电网。目前，在将微网重新连接至大电网时，微网的多个发电资产中的每一个被单独地连接回大电网。不利的是，由于所需的时间和与大电网重新同步的中间步骤的数目比较多，将微网的每个发电资产分别地连接至大电网是费力的工作。通常，重新同步和最终重新连接发电资产必需使用设备，诸如同步继电器。可选择性地，发电资产需要装配有用于执行重新同步和重新连接的先进控件。此外，在将微网重新连接至大电网时，希望采取预防措施，确保通过闭合POI断路器将微网重新连接至大电网不会不利地影响微网资产。

发明内容

根据本说明书的各方面，提出了一种用于将至少一个微网中的多个发电单元操作耦连至大电网的方法，其中，所述至少一个微网是能够配置的以经由互连点断路器在互连点操作耦连至所述大电网。所述方法包括使用控制单元确定一个或多个大电网侧参数和一个或多个微网侧参数，其中，所述控制单元操作耦连至所述至少一个微网和所述大电网。而且，所述方法包括使用所述控制单元将所述一个或多个微网侧参数中的一个或多个与对应的一个或多个大电网侧参数进行比较。所述方法还包括基于所述比较，使用所述控制单元，使所述至少一个微网中的所述多个发电单元中的每一个与所述大电网同步。而且，所述方法包括基于所述同步，使用所述互连点断路器，将所述多个发电单元中的每一个同时连接至所述大电网。提出了包括一个或多个有形介质的非瞬态计算机可读介质，其中，所述一个或多个有形介质包括适于执行将至少一个微网中的多个发电单元操作耦连至大电网的方法的代码，其中，所述至少一个微网是能够配置的以经由互连点断路器在互连点操作耦连至所述大电网。

根据本说明书的另一方面，提出了一种用于将至少一个微网中的多个发电单元操作耦连至大电网的系统。所述系统包括设置在所述大电网和所述至少一个微网之间的互连点断路器，其中，所述互连点断路器被配置成在互连点将所述至少一个微网操作耦连至所述大电网。而且，所述系统包括控制单元，所述控制单元操作耦连至所述大电网和所述至少一个微网，其中，所述控制单元被配置成：确定一个或多个大电网侧参数和一个或多个微网侧参数；将所述一个或多个微网侧参数与对应的一个或多个大电网侧参数进行比较；基于所述比较，使所述多个发电单元中的每一个与所述大电网同步；以及基于所述同步，将所述多个发电单元中的每一个同时连接至所述大电网。

附图说明

参照附图阅读下面的详细描述会更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点，附图中相同的字符代表全部图中的相同的零件，图中：

图1是根据本说明书的各方面用于使微网与大电网同步并重新连接至大电网的系统的框图表示；

图2是表示根据本说明书的各方面用于使微网与大电网同步并连接至大电网的示例性方法的流程图；以及

图3是根据本说明书的各方面用在图1的系统中的控制单元。

具体实施方式