[发明专利]一种适用于家庭微电网的智能开关控制方法

摘要

一种适用于家庭微电网的智能开关控制方法，包括：总出线开关处实时检测市电的电压及电流，分支开关处实时检测各支路的电压及各支路的电流，并传送至运算模块；将电压电流数据传输到运算模块中，运算模块计算总出线有功功率、无功功率及各支路的有功功率，无功功率，并对当前电网状态进行分析；运算模块通过检测市电电压判断电网状态是否正常，来控制总出线开关的分合，其中总出线开关闭合时为并网模式，总出线断开时为离网模式；通过对各支路有功功率的分析，形成并网模式下各分支开关分合方式或离网模式下各分支开关分合方式。本发明能够保证市电正常供电和事故停电时家庭微电网的有效隔离，提高能效水平。同时也提高系统运行经济效益。

主权项

1.一种适用于家庭微电网的智能开关控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)总出线开关处实时检测市电的电压Us及电流Is，分支开关处实时检测各支路的电压U1，U2…Un及各支路的电流I1，I2…In；2)将步骤1)中得到的电压电流数据传输到运算模块中，运算模块计算总出线有功功率Ps、无功功率Qs及各支路的有功功率P1，P2…Pn、无功功率Q1，Q2…Qn，并对当前电网状态进行分析；所述的对当前电网状态进行分析，包括：(1)对电压和电流信号进行离散化处理，电压和电流离散化公式为：式中u(n)是为在傅里叶变换周期内以采样频率对实测的电压离散化得到的一组序列值，可代表总出线开关处实时检测市电的电压Us或分支开关处实时检测各支路的电压U1，U2…Un在各采样内的幅值，N为傅里叶变换的周期，U(k)为对u(n)进行傅里叶变换值，为以n为周期的复指数序列，其中为该序列实部，为该序列虚部；式中i(n)是为在傅里叶变换周期内以采样频率对实测的电流离散化得到的一组序列值，可代表总出线开关处实时检测市电的电流Is或分支开关处实时检测各支路的电流I1，I2…In在各采样内的幅值，N为傅里叶变换的周期，I(k)为对i(n)进行傅里叶变换值，为以n为周期的复指数序列，其中为该序列实部，为该序列虚部；(2)设定离散傅里叶变换的周期和迭代时间，分别计算傅里叶变换周期N所对应的不同频率下的有功功率和无功功率，有功功率和无功功率计算公式为：式中P(k)为有功功率值，Q(k)为无功功率值，为电压相角，ψ_i(k)为电流相角；(3)计算功率误差，从而精确得出家庭微电网各支路的发、用电量，用于能效分析及运行控制，功率误差计算公式为：式中err为功率计算误差，式中下标为k＝0，1，2，3时的电压U1、U2、U3，电流I1、I2、I3，电压相角电流相角ψ₁、ψ₂、ψ₃，有功功率P1、P2、P3和无功功率Q1、Q2、Q3的计算值；3)运算模块通过检测市电电压Us判断电网状态是否正常，来控制总出线开关的分合，其中总出线开关闭合时为并网模式，总出线断开时为离网模式；通过对各支路有功功率P1，P2…Pn的分析，形成并网模式下各分支开关分合方式或离网模式下各分支开关分合方式；4)待各开关动作完成后，返回步骤1)。