[发明专利]一种微电网电能质量控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种微电网电能质量控制方法及系统，该方法首先检测电网中需补偿的无功量，确定微电网需投入无功量的级数，以及综合治理装置的补偿系数和无功补偿电流；然后根据综合治理装置的补偿系数和无功补偿电流，计算电能质量扰动补偿系数；最后微电网中央控制器根据微电网需投入无功量的级数，对分布式电源进行控制；综合治理装置根据电能质量扰动补偿系数，得到补偿容量的安全阈值，在补偿容量的安全阈值范围内提供无功补偿电流。本发明既能发挥微电网无功功率实时调度的优势，有效利用微电网的储备功能，又能发挥其在稳定配网瞬时电压波动以及补偿三相不平衡等的优势，在不增加更多开销的条件下，使微电网承担更多的责任并提高供电品质。

技术领域

本发明属于电力系统微电网技术领域，具体涉及一种微电网电能质量控制方法及系统。

背景技术

随着风能、太阳能等新型可再生能源的大量应用，微电网(Micro Grid，MG)作为分布式电源(Distribution Generation，DG)接入电网越来越多。微电网为负荷和微型电源的集合，并作为一个单一的系统同时提供电能和热能。因微电网中存在着多种能源输入(风、光、氢、天然气等)，多种能源输出(电、热、冷)，多种能源转换单元(光/电、热/电、风/电、交流/直流/交流)以及多种运行状态(并网、离网)使得微电网的动态特性相对于单个的分布式发电系统而言更加复杂。

然而传统配电网无法适应分布式电源的高渗透率接入。大规模的分布式电源接入以及其输出能量的不确定性，使得电网不稳定性因素增大，电网电压和供电可靠性面临挑战。传统的有源电能质量专用治理设备造价高、普遍补偿容量较小，经济性和实用性都不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微电网电能质量控制方法及系统，用以解决传统配电网无法适应分布式电源的高渗透率接入的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种微电网电能质量控制方法，包括如下步骤：

检测电网中需补偿的无功量，确定微电网需投入无功量的级数，以及综合治理装置的补偿系数和无功补偿电流；

根据综合治理装置的补偿系数和无功补偿电流，计算电能质量扰动补偿系数；

微电网中央控制器根据微电网需投入无功量的级数，对分布式电源进行控制；综合治理装置根据电能质量扰动补偿系数，得到补偿容量的安全阈值，在补偿容量的安全阈值范围内提供无功补偿电流。

进一步地，所述确定微电网需投入无功量的级数包括：

如果k+1≤m-n，且I_Qstat＞0，则p＝k+1；

如果k+1＞m-n，且I_Qstat＞0，则p＝m-n；

如果k+1≤n，且I_Qstat＜0，则p＝-(k+1)；

如果k+1≤n，且I_Qstat＜0，则p＝-n；

如果且I_Qstat＞0，则p＝k；

如果I_Qstat＞0，则p＝m-n；

如果且I_Qstat＜0，则p＝-k；

如果且I_Qstat＜0，则p＝-n；

其中，m表示微电网可供输出的无功功率的级数，n表示某时刻已投入的无功量对应的级数，p表示该时刻需投入的无功量的级数；I_c表示微电网每级提供的无功电流，I_Qstat表示综合治理装置提供的实时无功电流，其正负表示容性和感性。