[发明专利]一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法

权利要求书

1.一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，主要包括：微电网集群系统GM(1)、第1微电网系统M1(2-1)、第i微电网系统Mi(2-i)、第k微电网系统Mk(2-k)、第n微电网系统Mn(2-n)、第1微电网电控开关SK1(3-1)、第i微电网电控开关SKi(3-i)、第k微电网电控开关SKk(3-k)、第n微电网电控开关SKn(3-n)、第1变压器B1(4-1)、第i变压器Bi(4-i)、第k变压器Bk(4-k)、第n变压器Bn(4-n)、集群电力总线GL(5)、集群主控系统GEMS(6)、集群通信网络GN(7)、第1微电网电量管理系统EMS1(21-1)、第i微电网电量管理系统EMSi(21-i)、第k微电网电量管理系统EMSk(21-k)、第n微电网电量管理系统EMSn(21-n)，其特征是：

多个微电网系统中第1微电网系统M1(2-1)、第i微电网系统Mi(2-i)、第k微电网系统Mk(2-k)、第n微电网系统Mn(2-n)分别通过相应的第1微电网电控开关SKi(3-1)、第i微电网电控开关SKi(3-i)、第k微电网电控开关SKk(3-k)、第n微电网电控开关SKn(3-n)以及对应的第1变压器B1(4-1)、第i变压器Bi(4-i)、第k变压器Bk(4-k)、第n变压器Bn(4-n)接入集群电力总线GL(5)，构成微电网集群系统GM(1)的电气系统；

微电网集群系统GM(1)设置集群主控系统GEMS(6)，由集群主控系统GEMS(6)通过集群通信网络GN(7)分别连接第1微电网电量管理系统EMS1(21-1)、第i微电网电量管理系统EMSi(21-i)、第k微电网电量管理系统EMSk(21-k)、第n微电网电量管理系统EMSn(21-n)以及第1微电网电控开关SK1(3-1)、第i微电网电控开关SKi(3-i)、第k微电网电控开关SKk(3-k)、第n微电网电控开关SKn(3-n)，构成微电网集群系统GM(1)的信息通信与能量管控系统，控制微电网集群系统GM(1)的黑启动及正常运行。

2.根据权利要求1一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，所述黑启动方法的特征是：

步骤1：多个能够独立运行微电网系统M通过微电网电控开关SK及变压器B接入集群电力总线GL(5)上，且微电网电控开关SK闭合接通组网成为微电网集群系统GM(1)；

步骤2：微电网集群系统GM(1)的集群主控系统GEMS(6)通过集群通信网络GN(7)与各微电网系统M的微电网电量管理系统EMS连接及交互信息实施管控；

步骤3：微电网集群系统GM(1)的集群主控系统GEMS(6)管控各微电网系统M的运行，并实时监测微电网集群系统GM(1)运行状况；

步骤4：监测是否故障停止运行及整体停电？

步骤5：否，继续执行步骤3；

步骤6：是，检查集群主控系统GEMS(6)是否运行正常？

步骤7：否，人工操作步骤9；

步骤8：是，集群主控系统GEMS(6)进行黑启动控制，执行步骤9；

步骤9：断开各微电网系统M的微电网电控开关SK；选择具有自启动能力且功率最大的储能系统SCi(24-i)作为黑启动电源对微电网系统Mi(2-i)进行黑启动，开启选择的储能系统SCi(24-i)并运行正常后，由本微电网系统EMSi(22-i)运行并分别交替控制闭合第i微电网发电系统电控开关SPKi(27-i)及第i微电网用电负荷电控开关SLKi(29-i)并开启本微电网系统Mi(2-i)的其他电源SPi(23-i)和负荷设备SLi(25-i)，完成本微电网系统Mi(2-i)的黑启动及运行，本微电网系统EMSi(2-i)控制接通微电网电控开关SKi(3-i)为集群电力总线GL(5)提供支撑电力；

步骤10：检查集群主控系统GEMS(6)是否运行正常？

步骤11：否，人工启动集群主控系统GEMS(6)，正常运行后执行步骤13；

步骤12：是，执行步骤13；

步骤13：集群主控系统GEMS(6)选择次大功率的储能系统SCk(24-k)作为黑启动电源对该微电网系统Mk(2-k)进行黑启动，连通本微电网系统Mk(2-k)的微电网电控开关SKk(3-k)，开启选择的储能系统SCk(24-k)，在储能系统SCk(24-k)运行正常后，本微电网系统EMSk(22-k)分别交替控制闭合第k微电网发电系统电控开关SPKk(27-k)及第k微电网用电负荷电控开关SLKk(29-k)并开启本微电网系统Mk(2-k)的其他电源SPk(23-k)和负荷设备SLk(25-k)，完成本微电网系统Mk(2-k)的黑启动及运行，本微电网系统EMSk(22-k)控制储能系统SCk(24-k)为集群电力总线GL(5)提供支撑电力，并且集群主控系统GEMS(6)逐个对微电网集群系统GM(1)中的微电网系统M实施黑启动控制；

步骤14：集群主控系统GEMS(6)监测各微电网系统M黑启动全部完成？

步骤15：否，执行步骤13；

步骤16：是，执行步骤17；

步骤17：完成微电网集群系统GM(1)黑启动，总控系统GEMS(6)对微电网集群GM(1)进行管控运行，保持微电网集群系统GM(1)的能量平衡。