一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法与流程

[0001]
本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法。


背景技术：

[0002]
微电网并网，可通过分布式电源的供电调用提高微电网的抗风险能力。但是，现有的微电网在并网状态下，完全由大电网监控调节保证联网状态下的供电稳定。如此，即忽略了微电网自身的的调控能力，也降低了微电网异常的处理效率。


技术实现要素：

[0003]
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法。
[0004]
本发明提出的一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法，包括：
[0005]
s1、针对每一个微电网分别建立一个权重队列，权重队列中包含局部电网中该权重队列对应的微电网以外的所有微电网的分布式电源，且权重队列中每一个分布式电源均关联有权重值，权重值与分布式电源和权重队列对应的微电网的距离呈正比；
[0006]
s2、并网状态下，实时检测微网母线功率小于负载功率的微电网作为调控对象，并计算负载功率与微网母线功率之间的差值作为功率缺口阈值；
[0007]
s3、从调控对象对应的权重队列中，根据权重从大到小的顺序，选择一个或者多个分布式电源作为补充对象；并根据功率缺口阈值以及各补充对象对调控对象的供电效率对各补充对象进行状态调控。
[0008]
优选的，权重队列中各分布式电源以权重值由大到小的顺序排列。
[0009]
优选的，权重队列中的每一个分布式电源均标注有供电效率。
[0010]
优选的，步骤s2具体为：并网状态下，通过各微电网的微网控制器检测微电网中微网母线功率和负载功率；当微网母线功率小于负载功率，且微电网中分布式电源的输出功率达到电源功率上限值，则微网控制器向主网控制器发送功率缺口阈值；步骤s3中，通过主网控制器获取补充对象，并对补充对象进行状态调控。
[0011]
优选的，步骤s2中，当微电网中的分布式电源的可增功率小于功率缺口阈值，微网控制器向主网控制器发送功率缺口阈值。
[0012]
优选的，步骤s2具体包括：
[0013]
s21、微网控制器实时检测微电网中微网母线功率和负载功率，并进行比较；
[0014]
s22、当微网母线功率小于负载功率，则计算功率缺口阈值；
[0015]
s23、判断微电网中分布式电源是否达到电源功率上限值；
[0016]
s24、是，则向主网控制器发送功率缺口阈值；
[0017]
s25、否，则计算分布式电源的可增功率是否大于或等于功率缺口阈值；
[0018]
s26、是，则通过微网控制器根据功率缺口阈值调整微电网中分布式电源的工作状
态；
[0019]
s27、否，则通过微网控制器将微电网中分布式电源调整到电源功率上限值，然后返回步骤s21。
[0020]
优选的，步骤s3具体为：主网控制器根据权重由大到小的顺序依次从权重队列中获取待选对象，主网控制器依次计算各待选对象能够为调控对象提供的最大有效功率，直至获取的最大有效功率之和大于功率缺口阈值，主网控制器将获取的待选对象作为补充对象进行状态调控。
[0021]
优选的，最大有效功率＝供电效率
×
可增功率。
[0022]
优选的，供电效率的计算模型为：
[0023]
η(a
i
,b
j
)＝f/d
ij2
；
[0024]
其中，η(a
i
,b
j
)表示第j个微电网中的分布式电源b
j
向第i个微电网a
i
的供电效率；d
ij
表示局部电网中分布式电源b
j
到微电网a
i
的距离，具体可为局部电网中分布式电源b
j
到微电网a
i
的微网交流母线的最短导线长度；f为计算常数。
[0025]
优选的，步骤s3中，如果调控对象对应的权重队列中，所有分布式电源的最大有效功率之和小于功率缺口阈值，则主网控制器向调控对象下发离网指令。
[0026]
本发明种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法，在并网状态下，以单个的微电网作为检测对象，实现了对于局部电网中功率异常的精确定位。且，本实施方式中，通过权重队列的设置，当检测到功率异常的微电网时，实现了优先调控对调控对象供电效率高的分布式电源，有利于提高分布式电源供电的利用效率，并且提高了调控对象对调控动作的响应效率，从而提高了局部电网的供电调节效率，保证了局部电网的稳定可靠。
附图说明
[0027]
图1为本发明提出的一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法流程图；
[0028]
图2为本发明提出的另一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法局部流程图。
具体实施方式
[0029]
参照图1，本发明提出的一种通过微电网构建的局部电网联合供电的控制方法，包括。
[0030]
s1、针对每一个微电网分别建立一个权重队列，权重队列中包含局部电网中该权重队列对应的微电网以外的所有微电网的分布式电源，且权重队列中每一个分布式电源均关联有权重值，权重值与分布式电源和权重队列对应的微电网的距离呈正比。
[0031]
例如，假设该局部电网包含微电网a1、a2、a3、
…
ak、
…
an，k<n，则微电网a1、a2、a3、
…
ak、
…
an对应的分布式电源分别为b1、b2、b3、
…
bk、
…
bn。则微电网a1对应的权重队列中包含分布式电源分别为b2、b3、
…
bk、
…
bn；微电网a2对应的权重队列中包含分布式电源分别为b1、b3、
…
bk、
…
bn；微电网ak对应的权重队列中包含分布式电源分别为b1、b2、b3、
…
b(k-1)、b(k+1)、
…
bn；微电网an对应的权重队列中包含分布式电源分别为b1、b2、b3、
…
bk、
…
b(n-1)。
[0032]
由于分布式电源与微电网距离越近，则分布式电源对微电网的供电效率越高。即，本实施方式中，以权重队列对应的微电网为供电对象，权重队列中，向供电对象的供电效率越大的分布式电源的权重值越大。
[0033]
s2、并网状态下，实时检测微网母线功率小于负载功率的微电网作为调控对象，并计算负载功率与微网母线功率之间的差值作为功率缺口阈值。
[0034]
具体的，本步骤中，并网状态下，通过各微电网的微网控制器检测微电网中微网母线功率和负载功率。
[0035]
s3、从调控对象对应的权重队列中，根据权重从大到小的顺序，选择一个或者多个分布式电源作为补充对象；并根据功率缺口阈值以及各补充对象对调控对象的供电效率对各补充对象进行状态调控。
[0036]
如此，本实施方式中，在并网状态下，以单个的微电网作为检测对象，实现了对于局部电网中功率异常的精确定位。且，本实施方式中，通过权重队列的设置，当检测到功率异常的微电网时，实现了优先调控对调控对象供电效率高的分布式电源，有利于提高分布式电源供电的利用效率，并且提高了调控对象对调控动作的响应效率，从而提高了局部电网的供电调节效率，保证了局部电网的稳定可靠。
[0037]
具体的，权重队列中的每一个分布式电源均标注有供电效率。权重队列中，分布式电源标注的供电效率即为分布式电源对权重队列对应的微电网的供电效率。
[0038]
具体的，本实施方式中，供电效率的计算模型为：
[0039]
η(a
i
,b
j
)＝f/d
ij2
；
[0040]
其中，η(a
i
,b
j
)表示第j个微电网中的分布式电源b
j
向第i个微电网a
i
的供电效率；d
ij
表示局部电网中分布式电源b
j
到微电网a
i
的距离，具体可为局部电网中分布式电源b
j
到微电网a
i
的微网交流母线的最短导线长度；f为计算常数。
[0041]
具体的，本实施方式步骤s2中，当微网母线功率小于负载功率，且微电网中分布式电源的输出功率达到电源功率上限值，则微网控制器向主网控制器发送功率缺口阈值。步骤s3中，通过主网控制器获取补充对象，并对补充对象进行状态调控。同时，步骤s2中，当微电网中的分布式电源的可增功率小于功率缺口阈值，微网控制器也向主网控制器发送功率缺口阈值。
[0042]
即，本实施方式中，当微网母线功率小于负载功率，微网控制器首先通过对微电网中分布式电源的输出功率进行调节，以实现微网异常的自处理；只有当微网异常无法通过自身的分布式电源进行消除时，才将异常上报给主网控制器，通过主网控制器对整个局部电网进行调节以消除微网异常。如此，本实施方式中，通过微网控制器的自处理，有利于及时消除微网异常，防止异常扩散，以提高局部电网的工作稳定；同时，通过微网异常的上报，通过主网控制器的统一调控，又给微网异常处理提供了坚实的后盾，充分利用了微网联网供电的风险共担特性，保证了微电网的工作可靠。
[0043]
具体的，参照图2，本实施方式中，步骤s2具体包括：
[0044]
s21、微网控制器实时检测微电网中微网母线功率和负载功率，并进行比较。
[0045]
s22、当微网母线功率小于负载功率，则计算功率缺口阈值。
[0046]
s23、判断微电网中分布式电源是否达到电源功率上限值。
[0047]
s24、是，则向主网控制器发送功率缺口阈值。
[0048]
s25、否，则计算分布式电源的可增功率是否大于或等于功率缺口阈值。
[0049]
s26、是，则通过微网控制器根据功率缺口阈值调整微电网中分布式电源的工作状态。
[0050]
s27、否，则通过微网控制器将微电网中分布式电源调整到电源功率上限值，然后返回步骤s21。
[0051]
具体的，本实施方式中，步骤s3具体为：主网控制器根据权重由大到小的顺序依次从权重队列中获取待选对象，主网控制器依次计算各待选对象能够为调控对象提供的最大有效功率，直至获取的最大有效功率之和大于功率缺口阈值，主网控制器将获取的待选对象作为补充对象进行状态调控。
[0052]
假设微电网a1对应的权重队列为{c1、c2、c3、
……
c(n-1)}，c1、c2、c3、
……
c(n-1)分别为分布式电源b2、b3、
…
bk、
…
bn中的一个，且权重队列中各分布式电源以权重值由大到小的顺序排列。假设本实施例中，微电网a1的微网母线功率小于负载功率，且功率缺口阈值为q1；a1对应的权重队列中，分布式电源c1、c2、c3对应的最大有效功率分别为q11、q12、q13，且：
[0053]
q11+q12＜q1，q11+q12+q13≥q1；
[0054]
则主网控制器控制分布式电源c1、c2、c3提升输出功率以保证微电网a1正常工作。
[0055]
本实施方式中，最大有效功率＝供电效率
×
可增功率。
[0056]
如此，以上实施例中，主网控制器可首先控制根据分布式电源c1、c2对应的可增功率e1、e2对分布式电源c1、c2进行调节；然后再根据计算值g1对分布式电源c3进行调节，g0＝(q1-q11-q12)/η13，其中，η13为分布式电源c3向微电网a1的供电效率。
[0057]
具体的，本实施方式步骤s3中，如果调控对象对应的权重队列中，所有分布式电源的最大有效功率之和小于功率缺口阈值，则主网控制器向调控对象下发离网指令。
[0058]
以上实施例中，微电网a1的微网母线功率小于负载功率时，如果则主网控制器向微电网a1下达离网指令，以便控制微电网a1及时离网。如此，在微电网的异常无法处理时，及时控制微电网离网，有利于避免微电网的异常扩散，从而保证局部电网的工作稳定。
[0059]
以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。