一种微电网控制系统的制作方法_3

文档序号:9710571阅读:来源:国知局
电单兀32的输出功率之和可以同时 满足重要负荷34的需求及一般可控负荷36的需求,则可以进一步判断当前储能单元33是 否已达到额定功率,用以调节各电源或负荷的使用(即执行步骤309及后续步骤)。
[0073] 步骤308,控制微燃机发电单元关闭,并控制部分一般可控负荷投入所述微电网系 统。
[0074] 具体的,当光伏发电单元31的输出功率与风力发电单元32的输出功率之和无法 同时满足重要负荷34的需求及一般可控负荷36的需求时,能量管理系统1关闭微燃机发 电单元35,并将部分一般可控负荷投入微电网系统3,这样可以尽量减少微燃机发电单元 35的运行时间,适用于因环境或能源的约束,对微燃机运行时间有限制的场合。
[0075] 步骤 309,计算 P11 (t)、P12nax 和 PLSnax 之和。
[0076] 步骤310,将所述Ppv⑴与Pwp⑴之和与所述P 11 (t)、P12_和I\s_之和相比较,若 所述Ppv⑴与P wp⑴之和小于所述P11 (t)、P12niax和I\s_之和,则执行步骤311,否则,执行 步骤312。
[0077] 具体的,若能量管理系统1判断出所述Ppv⑴与Pwp⑴之和小于所述P 11 (t)、P12_ 和之和,说明此时光伏发电单元31的输出功率与风力发电单元32的输出功率之和可 以同时满足重要负荷34的需求及一般可控负荷36的需求,但储能单元33未达到额定功 率,则控制全部一般可控负荷36投入所述微电网系统3 (即执行步骤311)。
[0078] 若能量管理系统1判断出所述Ppv(t)与Pwp(t)之和大于或等于所述P n(t)、P12_ 和之和,说明此时光伏发电单元31的输出功率与风力发电单元32的输出功率之和可 以同时满足重要负荷34的需求及一般可控负荷36的需求,但储能单元33已达到额定功 率,则可以降低风力发电单元32的输出功率(即执行步骤312)。
[0079] 步骤311,控制全部一般可控负荷投入所述微电网系统。
[0080] 步骤312,降低风力发电单元的风机并网逆变器运行有功功率Pwp(t)。
[0081] 所述能量管理系统1还可以根据所述SOC检测值与SOCniax和S0C_的比较结果控 制微燃机发电单元关闭。
[0082] 以下结合图4和图1,详细说明控制流程3。如图4所示,在微电网孤网运行过程 中,当能量管理系统1判断出SOC检测值大于或等于SOC niax时,执行控制流程3,该控制流程 3包括以下步骤:
[0083] 步骤401,控制微燃机发电单元关闭。
[0084] 当能量管理系统1判断出储能单元33当前的剩余电量达到或超过剩余电量的上 限时,为了减少微燃机的运行时间,则控制微燃机发电单元35关闭。
[0085] 步骤402,计算Ppv⑴与Pwp⑴之和。
[0086] 步骤403,将所述Ppv⑴与Pwp⑴之和与P11⑴相比较,若所述P pv⑴与Pwp⑴之 和大于P11 (t),则执行步骤404,否则,保持当前各电源和负荷的状态不变。
[0087] 具体的,若能量管理系统1判断出所述Ppv(t)与Pwp(t)之和大于或等于P n(t),说 明此时光伏发电单元31的输出功率与风力发电单元32的输出功率之和可以满足重要负 荷34的需求,储能单元33处于充电状态,则能量管理系统1可以投入部分一般可控负荷 36 (即执行步骤404)。
[0088] 若能量管理系统1判断出Ppv(t)与Pwp(t)之和小于P n(t),说明此时光伏发电单 元31的输出功率与风力发电单元32的输出功率之和无法满足重要负荷34的需求,储能 单元33处于放电状态,而当前的储能单元33的剩余电量较多(即SOC检测值大于或等于 SOCniax),则能量管理系统1可以保持微电网系统3的各电源(即光伏发电单元31和风力发 电单元32)和负荷(即重要负荷34和一般可控负荷36)当前的状态不变,以使储能单元33 放电运行。
[0089] 步骤404,控制部分一般可控负荷投入所述微电网系统。
[0090] 通过上述控制流程可以看出,当微电网为孤网运行时,微燃机发电单元35处于热 备用状态。当光伏发电单元31和风力发电单元32的输出功率之和不满足重要负荷34的 需求时,首先由储能单元33放电,为负荷提供电力。当储能单元33的剩余电量低于剩余电 量下限时,控制微燃机发电单元35启动,使微燃机发电单元35的输出功率等于重要负荷功 率与储能单元33的充电功率之和,从而既给储能单元33充电,又为重要负荷34提供所需 电力。
[0091] 当储能单元33的电量达到剩余电量上限时,关闭微燃机发电单元35,由储能单元 33为负荷提供电力。
[0092] 当光伏发电单元31和风力发电单元32的输出功率之和大于负荷的需求,且储能 单元33已达到额定功率时,降低风力发电单元32的输出功率。
[0093] 本发明通过在微电网系统中设置微燃机发电单元,微电网系统孤网运行时,若光 伏发电单元和风力发电单元出力不足,可以启动微燃机发电单元,用以为负荷提供电力供 应,可以减小储能单元的蓄电池的储能容量,从而减少环境污染,降低微电网建设和运维成 本,提高微电网孤网运行的可靠性。
[0094] 在微电网系统并网运行模式下,微电网电压和频率可以由主电网来保障,以下分 别从有功-频率控制以及无功-电压控制两个方面对微电网系统并网运行的控制过程进行 详细说明。
[0095] 微电网系统并网运行时,微电网与大电网之间存在有功功率交换,并且该功率方 向为双向流向,为保证微电网安全接入运行,需要根据当地配电网具体情况,设定微电网与 大电网交换功率的上下限值(微电网与大电网交换功率的上下限值即为PCC点有功功率上 限和PCC点有功功率下限P prailin),微电网需在上述Ppraiiax和Pprailin之间的交换功率范 围内运行。
[0096] 当微电网并网运行时,大电网正常运行,旁路开关K7闭合,并网开关K9闭合,此时 微电网系统3内的光伏发电单元31、风力发电单元32均以最大功率输出。检测系统2实时 检测公共连接点PCC点有功功率P ra (t),能量管理系统1接收到检测系统2发送的Pra (t) 后,将Prce⑴分别与PCC点有功功率上限Praniax和PCC点有功功率下限P raniin相比较,若 PPCC(t)大于或等于Ppccniax,贝IJ执行控制流程4(控制流程4在后续再详细说明),若P pcc(t)小 于或等于Preenin,则执行控制流程5 (控制流程5在后续再详细说明)。
[0097] 进一步的,检测系统2还用于,检测公共连接点PCC点有功功率Pra (t)和微燃机 发电单元的微燃机运行有功功率PD(;(t)。能量管理系统1还用于,接收检测系统2发送的 PPCC(t)和PDS(t),并根据Ppcc(t)、PDC(t)和预设的PCC点有功功率上限P pccniax,控制微燃机发 电单元关闭。检测系统2还用于检测储能单元并网功率Pb (t),能量管理系统1还用于,根 据当前KPTO(t)调节微电网系统3中各电源的运行状态。
[0098] 以下结合图5和图1,详细说明控制流程4。如图5所示,在微电网并网运行过程 中,当能量管理系统1判断出P ra⑴大于或等于Ppraiiax时,执行控制流程4,该控制流程4包 括以下步骤:
[0099] 步骤501,判断微燃机发电单元的微燃机运行有功功率心⑴是否大于0,若 Pds (t)大于0,则执行步骤502,否则,执行步骤504。
[0100] 具体的,若能量管理系统1判断出Pjt)大于0,说明当前微燃机发电单元35处 于运行状态,则需要关闭微燃机发电单元35,以降低P rce (t)(即执行步骤502)。
[0101] 若能量管理系统1判断出pD(;(t)不大于0,也就是说PD(;(t)等于0,说明当前微燃 机发电单元35处于关闭状态,则需要进一步调节储能单元并网功率Pb (t),以降低Pprc (t) (即执行步骤504)。
[0102] 步骤502,控制微燃机发电单元关闭。
[0103] 步骤503,将Ppcc⑴与Prccniax相比较,若P rcc⑴大于或等于Prccniax,则执行步骤504, 否则,将Pree (t)与PCC点有功功率下限Prcaun相比较,当Pra (t)小于或等于Prcaun时,执行 控制流程5。
[0104] 具体的,若能量管理系统1判断出PTO(t)大于或等于Prcemx,说明在关闭微燃机 发电单元35之后,PCC点有功功率P ra(t)仍然过高,则需要进一步调节储能单元并网功率 Pb⑴,以降低Ppcc⑴(即执行步骤504)。
[0105] 若能量管理系统1判断出Ppee (t)小于Ppraiiax,说明当前PCC点有功功率低于PCC 点有功功率上限,则将Pra(t)与PCC点有功功率下限Praniin相比较,若Pra (t)小于或等于 Prcc_,则执行控制流程5。
[0106] 步骤504,调节储能单元并网功率Pb (t)。
[0107] 具体的,能量管理系统1可以根据PCC点有功功率上限Prceniax、重要负荷有功功率 P11 (t)、一般可控负荷有功功率P12(t)、光伏发电单元并网功率Pv(t)和风力发电单元并网 功率PJt)调节储能单元并网功率Pb (t)。
[0108] 步骤505,将Pb (t)与设置的充电状态下的储能单元额定功率-Penet (t)相比较,若 Pb (t)小于-Perat (t),则执行步骤506,否则,保持当前各电源和负荷的状态不变。
[0109] 具体的,若能量管理系统1判断出Pb(t)小于-Pcnet(t),说明此时(充电状态下) 储能单兀并网功率超出了储能单兀额定功率,则fe制储能单兀33
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