[发明专利]用于微网的削峰填谷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微网领域，更具体地讲，涉及一种用于微网的削峰填谷的方法。

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，下面将其称作微网)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，微网通常是由分布式电源(DG)、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电网并联运行，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，其灵活的运行模式大大提高了负荷侧的供电可靠性；同时，微网通过单点接入大电网，可以减少大量小功率分布式电源接入大电网后对大电网的影响。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策略，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，是应用前景非常广阔的技术，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，这导致了微网的控制策略和控制方法的复杂度相对普通电网也大大提升。

“削峰填谷”是最能体现微网价值的功能之一。在并网运行方式下，用于调节微网整体的负荷曲线在期望的范围内。负荷曲线的范围可大可小，一般针对日负荷曲线进行削峰填谷的研究。

目前，现有的微网系统通常由单一种类的分布式电源、负荷、电力传输设备等简单组成。分布式电源通常是传统能源的电源类型，例如以铅酸蓄电池组、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示出了现有技术中的微网拓扑结构。在图1所示的微网系统中，微网分布式电源常为燃机/储能系统，接入母线BUS1，微网负荷亦接入该母线BUS1。BUS1为低压交流母线，电压在220V～35KV之间，通过变压器与BUS2相连。BUS2为高压交流母线，可视为大电网，电压在10KV～220KV之间。PCC所示的断路器为微网和大电网之间的连接点。

因为目前技术常采用的分布式电源为柴油发电机或铅酸蓄电池进行理论研究工作，因此在工程应用上有所局限：(1)燃机虽然可以长时间发出可调的功率，但因为其是惯性旋转设备，响应速度慢，而且无法抵消负荷曲线中的低谷段；(2)铅酸蓄电池的功率响应速度快，可以吸收和发出功率，但是因为该储能元件受容量限制、寿命限制，控制效果有限，不适合较大规模的工程应用；(3)尚无和可再生能源发电的配合技术。

发明内容

本发明的一方面能够根据储能分布式电源的电量，主动向供电系统开放充电和放电能力，从而控制微网并网的联络线功率，使之在期望的功率范围内，更好的实现微网削峰填谷功能。

另外，根据本发明示例性实施例，储能分布式电源的响应能力可达1ms，控制效果强，从而可在有可再生能源存在的微网中，进行较好的联络线的削峰填谷的控制。

根据本发明的一方面，提供了一种用于微网的削峰填谷的方法，所述方法包括：统计联络线的日平均功率曲线并获得波峰参考值和波谷参考值；基于波峰参考值和波谷参考值设置削峰门槛值和填谷门槛值；在微网内选择储能分布式电源；当微网处于并网运行状态时，启动削峰填谷功能以根据联络线的负荷功率以及选择的储能分布式电源的荷电状态进行削峰填谷的操作。

根据本发明的另一方面，如果微网内的负荷功率高于该削峰门槛值，则高于该削峰门槛值的负荷功率将被选择的储能分布式电源补偿；如果微网内的负荷功率低于填谷门槛值，则低于该填谷门槛值的负荷功率，将被选择的储能分布式电源吸收。