本發(fā)明涉及一種獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，屬于微電網工程技術領域。本發(fā)明包括如下步驟：步驟一：微電網能量管理平臺實時采集各DG設備的電壓U、頻率f和功率P;步驟二：實時監(jiān)視電壓U和頻率f，判斷是否偏離正常區(qū)域步驟三：當電壓U不正常時，完成相應動作后進入步驟一，重新采集;步驟四：當頻率f不正常時，完成相應動作后進入步驟一，重新采集。本發(fā)明可以解決獨立微電網因負荷變化造成的動態(tài)擾動，使系統(tǒng)能夠進入新的穩(wěn)定狀態(tài)并重新穩(wěn)定運行。

申請人 大工(青島)新能源材料技術研究院有限公司

發(fā)明人 辛娜 張曉峰 張可欣 卞德振 譚毅

技術領域

本發(fā)明涉及一種獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，屬于微電網工程技術領域。

背景技術

頻率是電能質量最重要的指標之一。系統(tǒng)正常運行時，必須維持在50HZ，± 0.2HZ。系統(tǒng)頻率過大時，發(fā)電設備和用電設備都會受到不良影響。常規(guī)的大電網系統(tǒng)，負荷變化引起的頻率偏移由電力系統(tǒng)的頻率調整來限制。當負荷變化造成動態(tài)的擾動，獨立微電網系統(tǒng)因缺少大電網的支持，系統(tǒng)不具備進入新的穩(wěn)定狀態(tài)并重新保持穩(wěn)定運行的能力。

發(fā)明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其目的是解決獨立微電網系統(tǒng)中因負荷變化引起的頻率偏移及動態(tài)的擾動，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

本發(fā)明所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，包括如下步驟：

步驟一：微電網能量管理平臺實時采集各DG設備的電壓U、頻率f和功率P;

按照電壓U、頻率f的穩(wěn)定性進行區(qū)域劃分，包括以下區(qū)域：AL區(qū)、AH區(qū)、BL區(qū)、BH區(qū)、CL區(qū)、CH區(qū)和D區(qū);

其中：

A區(qū)代表：在額定電壓、頻率附近，電壓、頻率偏差在電能質量要求范圍內，屬波動的正常范圍;

B區(qū)代表：稍微超出額定電壓、頻率允許波動范圍，通過儲能調節(jié)，很快能回到A區(qū)域;

C區(qū)代表：嚴重超出電壓、頻率允許波動范圍，需通過切機、切負載，使系統(tǒng)穩(wěn)定;

D區(qū)代表：超出電壓、頻率可控范圍，電網受到大的擾動;

H代表波動較高;L代表波動較小;

步驟二：實時監(jiān)視電壓U和頻率f，判斷是否偏離正常區(qū)域，包括如下小步：

第一步：判斷電壓U是否偏離正常區(qū)域：若電壓U正常則進入第二步，若電壓U不正常則進入步驟三;

第二步：判斷頻率f是否偏離正常區(qū)域：若頻率f正常則進入步驟一，若頻率f不正常則進入步驟四;

步驟三：當電壓U不正常時，完成相應動作后進入步驟一，重新采集;

步驟四：當頻率f不正常時，完成相應動作后進入步驟一，重新采集。

進一步地，所述微電網能量管理平臺包括人機交流模塊、數據分析模塊、預測模塊和決策優(yōu)化模塊。

進一步地，所述DG設備包括發(fā)電設備和用電設備，發(fā)電設備包括光伏系統(tǒng)、風電系統(tǒng)和燃氣發(fā)電機，用電設備包括負荷和儲能系統(tǒng)。

進一步地，所述步驟三中，電壓U不正常包括以下五種情況：

情況一：電壓U在BL區(qū)：增加無功出力，以彌補系統(tǒng)的無功缺額;

情況二：電壓U在BH區(qū)：降低無功出力，提高有功出力，適應負荷需求;

情況三：電壓U在CL區(qū)：刪減非必要符合，最大限度地保證重要負荷供電不中斷;

情況四：電壓U在CH區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：電壓U在D區(qū)：保護、故障隔離，當故障時，應采取快速切除故障技術，切除故障，恢復系統(tǒng)穩(wěn)定。

進一步地，所述步驟四中，頻率f不正常包括以下五種情況：

情況一：頻率f在BL區(qū)：儲能充電，當擾動>30min，制約DG;

情況二：頻率f在BH區(qū)：儲能充電，當擾動>30min，刪除非標負荷;

情況三：頻率f在CL區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況四：頻率f在CH區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：頻率f在D區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%。

進一步地，電壓U和頻率f均未偏離正常區(qū)域，都位于AH區(qū)、AL區(qū)時，說明獨立微電網穩(wěn)態(tài)運行時，負荷變化不大，各DG發(fā)電設備和用電設備的電壓U、頻率f和功率P持續(xù)在某一平均值附近變化或者變化很小，由微電網能量管理平臺采用穩(wěn)態(tài)恒頻恒壓控制使儲能平滑DG出力。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，可以解決獨立微電網因負荷變化造成的動態(tài)擾動，使系統(tǒng)能夠進入新的穩(wěn)定狀態(tài)并重新穩(wěn)定運行。

發(fā)明要點簡析：

1 .一種獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：微電網能量管理平臺實時采集各DG設備的電壓U、頻率f和功率P;

按照電壓U、頻率f的穩(wěn)定性進行區(qū)域劃分，包括以下區(qū)域：AL區(qū)、AH區(qū)、BL區(qū)、BH區(qū)、CL區(qū)、CH區(qū)和D區(qū);

其中：

A區(qū)代表：在額定電壓、頻率附近，電壓、頻率偏差在電能質量要求范圍內，屬波動的正常范圍;

B區(qū)代表：稍微超出額定電壓、頻率允許波動范圍，通過儲能調節(jié)，很快能回到A區(qū)域;

C區(qū)代表：嚴重超出電壓、頻率允許波動范圍，需通過切機、切負載，使系統(tǒng)穩(wěn)定;

D區(qū)代表：超出電壓、頻率可控范圍，電網受到大的擾動;

H代表波動較高;L代表波動較小;

步驟二：實時監(jiān)視電壓U和頻率f，判斷是否偏離正常區(qū)域，包括如下小步：

第一步：判斷電壓U是否偏離正常區(qū)域：若電壓U正常則進入第二步，若電壓U不正常則進入步驟三;

第二步：判斷頻率f是否偏離正常區(qū)域：若頻率f正常則進入步驟一，若頻率f不正常則進入步驟四;

步驟三：當電壓U不正常時，完成相應動作后進入步驟一，重新采集;

步驟四：當頻率f不正常時，完成相應動作后進入步驟一，重新采集。

2.根據權利要求1所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述微電網能量管理平臺包括人機交流模塊、數據分析模塊、預測模塊和決策優(yōu)化模塊。

3.根據權利要求1所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述DG設備包括發(fā)電設備和用電設備，發(fā)電設備包括光伏系統(tǒng)、風電系統(tǒng)和燃氣發(fā)電機，用電設備包括負荷和儲能系統(tǒng)。

4.根據權利要求1所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述步驟三中，電壓U不正常包括以下五種情況：

情況一：電壓U在BL區(qū)：增加無功出力，以彌補系統(tǒng)的無功缺額;

情況二：電壓U在BH區(qū)：降低無功出力，提高有功出力，適應負荷需求;

情況三：電壓U在CL區(qū)：刪減非必要符合，最大限度地保證重要負荷供電不中斷;

情況四：電壓U在CH區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：電壓U在D區(qū)：保護、故障隔離，當故障時，應采取快速切除故障技術，切除故障，恢復系統(tǒng)穩(wěn)定。

5.根據權利要求1或4所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述步驟四中，頻率f不正常包括以下五種情況：

情況一：頻率f在BL區(qū)：儲能充電，當擾動>30min，制約DG;

情況二：頻率f在BH區(qū)：儲能充電，當擾動>30min，刪除非標負荷;

情況三：頻率f在CL區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況四：頻率f在CH區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：頻率f在D區(qū)：制約DG，保證當前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%。

6.根據權利要求5所述的獨立微電網動態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，電壓U和頻率f均未偏離正常區(qū)域，都位于AH區(qū)、AL區(qū)時，說明獨立微電網穩(wěn)態(tài)運行時，負荷變化不大，各DG發(fā)電設備和用電設備的電壓U、頻率f和功率P持續(xù)在某一平均值附近變化或者變化很小，由微電網能量管理平臺采用穩(wěn)態(tài)恒頻恒壓控制使儲能平滑DG出力。