[发明专利]一种风火储微电网双层主从控制系统

说明书

本发明公开了一种风火储微电网双层主从控制系统，涉及微电网信息技术领域，包括第一断路器、高压外层控制系统和通信控制系统，高压外层控制系统包括火电厂、火电厂整流器、火电厂逆变器、第一变压器、第二断路器以及低压内层控制系统；低压内层控制系统包括储能装置逆变器、储能装置、风电场逆变器、风电场整流器及多个风电场；低压内层控制系统称为风储微电网系统；本发明能够实现微电网系统在并网、孤岛及火电厂故障等不同运行模式下可靠稳定控制的目的。

技术领域

本发明涉及微电网信息技术领域，特别是一种风火储微电网双层主从控制系统。

背景技术

进入21世纪以来，随着煤炭、石油、天然气等不可再生能源的过度开发与利用，造成了严重的环境污染和能源危机，为解决由此引发的一系列问题，越来越多的科研组织和研究机构将目光投向了可再生能源的开发与利用。风能以其环保、无污染和总量大等优点，受到了广泛关注。对于靠近负荷中心的小规模风电场可以采用就地消纳的措施，但远离负荷中心的大规模风电场就需要采用高压远距离输电以及并网输电等措施，这些大大增加了风电场的控制难度。同时风电场一旦出现故障，易对大电网产生影响，造成巨大的经济损失。

由于风力发电易受地域，气候和季节等因素的影响，风电场的输出功率具有很大的波动性。针对这一情况，现有的风电场输电系统常以风火打捆输电的形式来进行，即在风电场周围建立一个火电厂，风电与火电先行并网后再输送到大电网。但在一些远离煤矿基地的风电场(如海上风电场等)周围建立火电厂，存在成本昂贵，维护困难等问题。同时火电厂一旦出现故障停止运行，对风电场和大电网都会造成影响，可靠性较低。

在电力系统中，通常把1KV以下称为低压，1KV以上35KV以下称为中压，35KV以上称为高压。针对低压微电网输电系统，阻抗损耗一直是一个无法忽视的问题，同时在低压微电网系统中，受到阻抗的影响，大多控制方法的灵敏性和鲁棒性往往不尽人意。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种风火储微电网双层主从控制系统，实现微电网系统在并网、孤岛及火电厂故障等不同运行模式下可靠稳定控制的目的。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种风火储微电网双层主从控制系统，包括第一断路器、高压外层控制系统和通信控制系统，其中，

高压外层控制系统包括火电厂、火电厂整流器、火电厂逆变器、第一变压器、第二断路器以及低压内层控制系统；低压内层控制系统包括储能装置逆变器、储能装置、风电场逆变器、风电场整流器及多个风电场；

低压内层控制系统称为风储微电网系统；其中，

外部的大电网与第一断路器的一端连接，第一断路器的另一端与第一变压器、火电厂逆变器分别连接，第一变压器与第二断路器的一端连接，第二断路器的另一端与储能装置逆变器、风电场逆变器分别连接，储能装置逆变器与储能装置连接，火电厂逆变器、火电厂整流器、火电厂依次顺序连接，风电场逆变器与风电场整流器连接，风电场整流器与多个风电场分别连接，通信控制系统与大电网、火电厂逆变器、风电场逆变器、储能装置逆变器分别连接；

在并网运行模式下，风火储微电网双层主从控制系统中的所有断路器均闭合，风火储微电网双层主从控制系统与大电网并网运行，火电厂逆变器、储能装置逆变器和风电场逆变器均采用恒功率控制；此时，风火储微电网双层主从控制系统内各部分电压、电流、相位、频率、有功功率和无功功率均由大电网控制，通信控制系统用于采集大电网及风火储微电网双层主从控制系统各部分线路的电压、电流、相位、频率、有功功率和无功功率流动信息，并将这些信息传递给火电厂逆变器、储能装置逆变器和风电场逆变器，实现微电网系统并网模式下的可靠稳定运行；