一种微电网控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微电网运行控制技术领域，具体涉及一种微电网控制系统。
【背景技术】
[0002] 光伏发电、风力发电等可再生能源发电技术得到了广泛的关注和应用，在一些小 城镇、牧区、海岛等有用电需求但不便于大规模电网建设的地区，可再生能源的应用对于降 低建设成本，实现节能减排有重要意义。为了充分利用可再生能源，采用微电网技术将分布 式能源和负荷联接起来，既实现了可再生能源的就地利用，降低损耗，又实现了区域内电能 的合理调度，提高了用电可靠性。微电网也称微网，是一组分布式电源、负荷、储能系统和控 制装置构成的系统，微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外 部电网并网运行，也可以孤立运行。
[0003] 微电网孤网运行时，由于缺乏大电网提供的容量支持，因此首要任务就是建立稳 定可靠的电压和频率参考。由于微电网中光伏和风能等可再生能源以及负荷都具有波动性 和不确定性，因此，需要对能量波动进行平衡。目前，通常使用大容量的储能单元来实现这 一功能，在可再生能源发电量大于负荷的需求时，将电能储存起来；当再生能源发电量小于 负荷的需求时，储能单元向微电网放电，以补充负荷所需的电量。
[0004] 目前，常用的储能单元通常采用化学的储能电池（即蓄电池）实现，例如，铅酸电 池、锂离子电池、铁电池等，但这些化学储能方法存在环境污染大、使用寿命短、运维成本高 以及安全性差等问题。目前，在微电网孤网运行时，为减小可再生能源以及负荷突变时对电 网的冲击，保证可再生能源发电不足时的电力供应，往往需要增加蓄电池的储能容量，这使 得微电网建设和运维成本增加，相应的，储能容量越大的蓄电池也对生态环境造成的影响 也就越严重。
[0005] 因此，亟需一种微电网控制方案，以解决上述技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种微电网控制系统，用以解决微 电网孤网运行时,微电网建设、运维成本高,对生态环境影响大的问题。
[0007] 本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
[0008] 本发明提供一种微电网控制系统，包括：能量管理系统、检测系统和微电网系统， 微电网系统包括：光伏发电单元、风力发电单元、储能单元和重要负荷，检测系统用于检测 储能单元的剩余电量S0C、光伏发电单元的光伏并网逆变器运行有功功率P pv(t)、风力发电 单元的风机并网逆变器运行有功功率Pwp(t)和重要负荷有功功率P 11 (t)，所述微电网系统 还包括微燃机发电单元；
[0009] 能量管理系统用于，当微电网系统孤网运行时，接收检测系统发送的SOC检测值、 P11⑴、Ppv⑴和Pwp⑴，将SOC检测值与预设的SOC上限SOC niax和SOC下限soc_相比较， 并计算Ppv(t)与Pwp(t)之和；以及，根据比较结果、P pv(t)与Pwp(t)之和以及Pn(t)，控制微 燃机发电单元启动，或者，根据比较结果、Ppv(t)与Pwp(t)之和、P11 (t)和预设的储能单元的 PCS额定有功功率I\s_，控制微燃机发电单元启动。
[0010] 进一步的，所述微电网系统还包括一般可控负荷；
[0011] 所述能量管理系统具体用于，当判断出SOC检测值小于或等于soc_时，切除一般 可控负荷，计算P pv(t)与Pwp(t)之和，并将所述Ppv(t)与Pwp(t)之和与P n(t)相比较，若所 述ppv(t)与PWP(t)之和小于P n(t)，则控制微燃机发电单元启动；当判断出SOC检测值大于 soc_且小于SOCniaxW，计算Ppv⑴与Pwp⑴之和，将所述P pv⑴与Pwp⑴之和与P11⑴相比 较，若所述Ppv⑴与P wp⑴之和小于P11⑴，则计算P11⑴与I\s_之差，并将所述P pv⑴与 Pwp⑴之和与所述P11 (t)与Pls咖之差相比较，若所述Ppv (t)与Pwp (t)之和小于所述P11 (t) 与I\s_之差，则控制微燃机发电单元启动。
[0012] 进一步的，所述微电网系统还包括一般可控负荷；
[0013] 所述能量管理系统还用于，根据所述比较结果控制微燃机发电单元关闭，或者，根 据所述比较结果、P pv⑴与Pwp⑴之和、P11⑴和预设的一般可控负荷额定有功功率P12niax, 控制微燃机发电单元关闭。
[0014] 优选的，所述能量管理系统具体用于，当判断出SOC检测值大于或等于SOCniax时， 控制微燃机发电单元关闭，计算P pv(t)与Pwp(t)之和，并将所述Ppv(t)与Pwp(t)之和与 P11⑴相比较，若所述Ppv⑴与Pwp⑴之和大于或等于P11⑴，贝IJ控制部分一般可控负荷投 入所述微电网系统；当判断出SOC检测值大于SOC niin且小于SOCniax，且所述Ppv(t)与Pwp(t) 之和大于或等于P n(t)时，计算Pn(t)与P12niax之和，并将所述Ppv(t)与P wp(t)之和与所述 P11⑴与P12niax之和相比较，若所述Ppv⑴与Pwp⑴之和小于所述P 11⑴与P12niax之和，贝IJ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。
[0015] 进一步的，所述能量管理系统还用于，若所述PPV(t)与Pwp(t)之和大于或等于所述 P11⑴与P12niax之和，则计算P11⑴、P12niax和I\ s_之和，并将所述Ppv⑴与Pwp⑴之和与所 述计算Pn⑴、P 12nax和Pliinax之和相比较,若所述Ppv⑴与Pwp⑴之和小于所述P n(t)、P12nax 和I\s_之和，则控制全部一般可控负荷投入所述微电网系统。
[0016] 进一步的，所述能量管理系统还用于，若所述PPV(t)与Pwp(t)之和大于或等于所述 P11⑴、P12niax和I\s_之和，则降低风力发电单元的风机并网逆变器运行有功功率P wp⑴。
[0017] 进一步的，所述检测系统还用于，当微电网系统并网运行时，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);
[0018] 所述能量管理系统还用于，当微电网系统并网运行时，接收检测系统发送的 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。
[0019] 优选的，所述能量管理系统具体用于，将pTO(t)与Ppraiiax相比较，当P ra(t)大于或 等于时，判断PD(；(t)是否大于〇,若PD(；(t)大于0,则控制微燃机发电单元关闭。
[0020] 进一步的，所述检测系统还用于，检测储能单元并网功率Pb (t);
[0021 ] 所述能量管理系统还用于，在控制微燃机发电单元关闭之后，将Pra (t)与Praniax相 比较，若Ppee(t)大于或等于Ppraiiax，则调节储能单元并网功率Pb(t)，并将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-Penet(t)，则控制储能单元以 额定功率运行，将光伏发电单元并网功率P v(t)降低至0,并将Prce(t)与Ppraiiax相比较，若 Ppcc(t)大于或等于Ppcc随，贝IJ将风力发电单元并网功率Pw(t)降低至0。
[0022] 进一步的，所述检测系统还用于，检测储能单元并网功率Pb(t)和风力发电单元 并网功率？七）；
[0023] 所述能量管理系统还用于，当微电网系统并网运行时，接收检测系统发送的 Ppcc⑴、Pw⑴和Pb⑴，并根据Pra⑴、Pw⑴、Pb⑴、预设的PCC点有功功率下限P rcaun和 设置的放电状态下的储能单元额定功率P^t(t)，控制微燃机发电单元启动。
[0024] 优选的，所述能量管理系统具体用于，当Pra(t)小于或等于Praniin时，若判断出 pw(t)为0,则控制风力发电单元启动，并判断风力发电单元是否处于MPPT模式，若是，则将 pPCC(t)与Ppccniin相比较，若pPCC(t)小于或等于P pccniin，贝IJ判断光伏发电单元并网功率pv(t) 是否为0,若是，则启动光伏发电单元，并判断光伏发电单元是否处于MPPT模式，若是，则将 Ppcc⑴与Ppccniin相比较，若Ppcc⑴小于或等于P pcc議，贝IJ调节储能单元并网功率Pb⑴，并将 pb(t)与设置的放电状态下的储能单元额定功率penet(t)相比较，若pb(t)大于ρε_α)，则 控制储能单元以(t)运行，并控制微燃机发电单元启动。
[0025] 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。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明实施例提供的微电网控制系统的系统结构图；
[0027] 图2为本发明实施例提供的微电网孤网运行控制流程1的示意图；
[0028] 图3为本发明实施例提供的微电网孤网运行控制流程2的示意图；
[0029] 图4为本发明实施例提供的微电网孤网运行控制流程3的示意图；
[0030] 图5为本发明实施例提供的微电网并网运行控制流程4的示意图；
[0031] 图6为本发明实施例提供的微电网并网运行控制流程5的示意图。
【具体实施方式】
[0032] 下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显 然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提