[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

说明书

本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法，针对多个微电网系统连接组网构成微电网集群系统在停止运行后需要黑启动的场景，分为直流屏供电且集群主控系统GEMS正常运行和集群主控系统GEMS因停电而停止运行两种情形，分别采用集群主控系统GEMS操作或人工操作实施黑启动，即：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作为黑启动电源对微电网系统Mi进行黑启动，运行正常后为集群电力总线GL提供支撑电力；后续选择以储能系统由大到小的次序且以并网方式逐个启动其他微电网系统，由此安全有效的完成微电网集群系统GM黑启动，实现集群主控系统GEMS对微电网集群GM进行管控运行。

技术领域

本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种离网型微电网集群系统的构成及黑启动方法。

背景技术

在能源短缺和环境问题日益加剧的双重背景下，发展新能源和可再生能源成为当前的重要技术及应用。新能源特别是分布式可再生能源的广泛应用促进了能源结构的变革；同时分布式可再生能源电力的不确定性和波动性给电网的平稳运行增加了极大的挑战。对此，采用局域性微电网将分布式可再生能源、储能、负荷连接在一起就地平衡、就近消纳，可以有效平抑波动有利于电网稳定运行，是分布式可再生能源高效应用的有效方法之一。由于分布式可再生能源电量密度比较低，适于分散安装就地应用，随着应用规模的不断扩大，特别是偏远缺电和无电地区，一个区域分散建设多个微电网系统并构成一个微电网集群系统是一个应用的重要方式，多个分散的微电网连接起来构成微电网集群系统整体运行能够资源共享，提供供电的稳定性和安全性同时提高投资收益，是分布式可再生能源孤岛应用的一个发展趋势；由于离网型微电网系统没有外部电力，在因故微电网系统停止运行后就需要进行黑启动，恢复微电网系统的正常供电运行。

微电网系统如何进行黑启动，这是微电网系统以及其集群系统持续可靠供电运行的关键技术之一，特别是多个分散的微电网系统连接起来微电网集群系统需要实现每一个微电网系统在没有外电的情况下进行黑启动并将多个微电网系统组网联动运行，完成微电网集群整体的黑启动，这是微电网系统特别是微电网集群系统需要解决的重要技术；由于与单体电源系统黑启动不同，需要根据多个微电网系统整体之间主要技术特性和并接组网的特点，解决微电网集群系统构成与黑启动的控制方法及流程。

发明内容

为实现各微电网系统黑启动以及微电网集群系统实现整体黑启动，本发明具体公布了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、第1微电网系统M1、第i微电网系统Mi、第k微电网系统Mk、第n微电网系统Mn、第1微电网电控开关SK1、第i微电网电控开关SKi、第k微电网电控开关SKk、第n微电网电控开关SKn、第1变压器B1、第i变压器Bi、第k变压器Bk、第n变压器Bn、集群电力总线GL、集群主控系统GEMS、集群通信网络GN、第1微电网电量管理系统EMS1、第i微电网电量管理系统EMSi、第k微电网电量管理系统EMSk、第n微电网电量管理系统EMSn，其特征是：

多个微电网系统中第1微电网系统M1、第i微电网系统Mi、第k微电网系统Mk、第n微电网系统Mn分别通过相应的第1微电网电控开关SK1、第i微电网电控开关SKi、第k微电网电控开关SKk、第n微电网电控开关SKn以及对应的第1变压器B1、第i变压器Bi、第k变压器Bk、第n变压器Bn接入集群电力总线GL，构成微电网集群系统GM的电气系统；

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

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：