[发明专利]基于能源路由器的离网海岛多微网协调运行控制方法

说明书

本发明提供了基于能源路由器的离网海岛多微网协调运行控制方法，包括如下步骤：根据海岛能源综合利用中多微电网系统对电力能源路由器的需求特点，综合考虑新能源接入、负荷需求及电能质量目标的因素，建立电力能源路由器的配置规则；结合多微电网系统的协调控制、运行模式及潮流分配控制需求，确定电力能源路由器的协调控制方式，实现多端口多电压等级的电力能源路由器在离网型海岛能源综合利用中的应用；考虑调度指令及微电网故障情况，实现电力能源路由器的多微电网并离网模式切换。本发明重点解决离网海岛多类型分布式发电与储能、负荷的容量配置难题，利用能量路由器实现海岛多微电网的潮流互联。

技术领域

本发明属于电网控制技术领域，特别涉及基于能源路由器的离网海岛多微网协调运行控制方法。

背景技术

目前全国仍有近百万户居民生活在缺电或者少电的沿海及岛屿地区。对于大型群岛而言，由于对电力需求总量和可靠性均有较高的要求，因此往往通过海缆与大陆联网。但一旦海缆等陆上供电设施出现故障，海岛恢复供电时间长，现有柴油发电系统难以保证海岛能源供应的稳定性。而且柴油运输较为困难，成本较高。而对于其他偏远小岛而言，由于最大负荷有限、输送距离较远、岛屿面积狭窄，铺设海缆在技术与经济方面需要付出更大代价，因此更需要围绕可再生能源为核心，开发清洁可靠的海岛电网。值得注意的是，多数海岛及其周围拥有丰富的近海可再生能源，如风能、波浪能、潮流能、太阳能等。通过构建高效清洁的海岛能源体系，特别是大力发展含多种可再生能源发电的海岛电网，不仅能够解决海岛的一次能源短缺等问题，也有助于保护海洋环境、促进节能减排。针对海岛供水供电困难及生活用能等难题，建设具备多类型新能源供电、海水淡化、制氢等离网海岛能源综合利用系统对于离网海岛的开发显得尤为关键。

发明内容

本发明重点解决离网海岛多类型分布式发电与储能、负荷的容量配置难题，利用能量路由器实现海岛多微电网的潮流互联。

本发明具体为基于能源路由器的离网海岛多微网协调运行控制方法，所述多微网协调运行控制方法具体包括如下步骤：

步骤(1)：根据海岛能源综合利用中多微电网系统对电力能源路由器的需求特点，综合考虑新能源接入、负荷需求及电能质量目标的因素，建立电力能源路由器的配置规则；

步骤(2)：通过仿真验证电力能源路由器的功率、容量、电压等级及端口特性的配置方式；

步骤(3)：确定电力能源路由器的路由控制方式，实现多微电网能量流与信息流的融合，提高能量的传输效率；

步骤(4)：对电力能源路由器的多种不同拓扑结构进行分析，分析不同应用模式或场景下不同拓扑结构在潮流控制、电压稳定控制方面的特点，实现多端口多电压等级的电力能源路由器；

步骤(5)：结合多微电网系统的协调控制、运行模式及潮流分配控制需求，确定电力能源路由器的协调控制方式，实现多端口多电压等级的电力能源路由器在离网型海岛能源综合利用中的应用；

步骤(6)：根据海岛微电网的组网方式和负荷需求情况，确定多个微电网的电压和频率控制方式；

步骤(7)：确定各微电网的启动时序，保障各个微电网能够正常启动运行；

步骤(8)：考虑调度指令及微电网故障情况，实现电力能源路由器的多微电网并离网模式切换；

步骤(9)：基于海岛微电网系统的故障识别定位与快速隔离，依据故障性质、故障位置以及故障时段进行故障信息处理与分析；

步骤(10)：分析海岛微电网系统故障元件的典型特征及非故障区域/元件的响应特性；

步骤(11)：分析直流系统典型故障识别方法在直流供电系统中的适用性和互补性，确定能够满足直流供电系统保护需求的故障识别定位方法；