[发明专利]控制微网与大电网之间的连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网领域。更具体地讲，本发明涉及一种控制微网与大电网之间的连接的方法。

背景技术

随着常规能源的逐渐枯竭以及日益严重的环境污染，可再生能源以及分布式发电技术近年来在世界范围内得到了越来越多的重视和发展。目前，分布式发电一般是指发电功率在数千瓦至50兆瓦的小型化、模块化、分散式、布置在用户附近为用户供电的连接到配电系统的小型发电系统。目前已有的研究和实践已表明，将分布式发电供能系统以微型电网(MicroGrid，下面简称微网)的形式接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分布式发电供能系统效能的最有效方式。

作为分布式发电的重要组成形式之一，微网通常由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷、监控系统、保护系统、电力传输设备等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。因为微网既可以通过配电网与大型电力网并联运行，形成一个大型电网与小型电网的联合运行系统，也可以独立地为当地负荷提供电力需求，其灵活运行模式大大提高了负荷侧的供电可靠性；同时，微网通过单点接入电网，可以减少大量小功率分布式电源接入电网后对传统电网的影响。此外，微网将分散的、不同类型的小型发电源(分布式电源)组合起来供电，能够使小型电源获得更高的利用效率。在大电网正常状态下，微网需要长期稳定运行；而在大电网受到干扰时，微网必须快速脱离大电网，进入并保持于孤岛运行状态，待大电网故障排除后重新自动并网运行。上述功能被概括为：削峰填谷、功率平滑、模式切换等。实现这些功能所需的控制方式是微网技术的难点，各国研究团队正不断开发更优的控制方法和硬件组成。

近年来，风力发电、太阳能光伏发电技术的发展，使得可再生能源发电得到了越来越多的利用，将可再生能源发电与微网形式相结合的技术，是应用前景更广阔的技术，成为了电力系统研究的新领域。由于微网是一种新型电网，其系统复杂程度大大高于普通电网，这导致了微网控制方法的复杂度相对普通电网也大大提升。

目前，现有的微网系统通常由单一种类的分布式电源、负荷、电力传输设备简单组成。分布式电源通常是传统能源的电源类型，例如铅酸蓄电池、锂电池组为代表的能量型储能设备，也可配置一定容量的燃机。

图1示出一种现有的微网拓扑结构。

如图1所示，微网分布式电源101(常为燃机/储能系统)接入母线BUS1。微网负荷102也接入母线BUS1。

母线BUS1一般为低压交流母线，电压通常在220V～35KV之间，通过变压器103与母线BUS2相连。母线BUS2一般为高压交流母线，可视为大电网，电压通常在10KV～220KV之间。

位于变压器103的高压侧的断路器104作为微网和大电网之间的连接点来实现微网并网/解网的操作。即，在现有技术中，微网和大电网之间为单一的发令闭合或者断开并网开关。

然而，在微网存在有较多的电力电子设备，比如光伏发电系统是通过逆变器将直流电压变为交流，再通过变压器接入到交流母线中，诸如风力发电系统、储能单元也是如此方式接入。在此电气接入下的微网系统，面临着电压低、电流大的特点。且电力电子设备对电压、电流冲击的耐受能力差，容易损坏。因此，在现有技术的微网并网/解网操作，对主电网冲击大，对并网变压器安全也有一定的影响，人工操作不能解决上述问题，而且容易发生误操作，电力电子设备频繁保护动作。

发明内容

本发明的一方面在于提供一种控制微网与大电网之间的连接的方法，从而在微网的并网/解网操作中对主电网冲击较小，对微网设备干扰较小，并且能够柔性地控制微网的并网/解网。

本发明的另一方面在于提供一种微网的解网控制方法，从而有效降低在微网从大电网解网的操作中对主电网的冲击和对微网设备的干扰。

本发明的另一方面在于提供一种微网的并网控制方法，从而有效降低在微网并入大电网的操作中对主电网的冲击和对微网设备的干扰。

本发明的一方面提供一种控制微网与大电网之间的连接的方法，其中，微网经由第一断路器连接到并网变压器，并网变压器经由第二断路器连接到大电网，微网的电压低于大电网的电压，所述方法包括步骤：

(a)确定需要对微网进行并网操作还是解网操作；

(b)当确定需要对微网进行解网操作时，断开第一断路器；

(c)监控并网变压器的高压侧的涌流；

(d)确定并网变压器的高压侧的涌流是否衰减了第一预定程度；