[发明专利]一种微电网负荷储能一体化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网运行控制领域，涉及电力系统中可控负荷应用与微电网技术，特别涉及一种基于镜像下垂与虚拟惯性控制的微电网高精度负荷控制方法。

背景技术

微电网是一种在能量供应系统中增加可再生能源和分布式能源渗透率的新兴能量传输模式，其组成包括不同种类的分布式电源、储能系统、负荷的用户终端以及相关的控制、保护装置。其中的可再生能源输出的间歇性、随机性等特点会对微电网造成不利影响，与大型互联电网相比，微电网是一个容量较小的低全局惯量系统，抗扰动能力差，用户对供电质量要求更高，且在网络拓扑、典型机组调控、接口控制方法等方面具有特殊性，因此安全稳定运行对于微电网意义重大。

根据不同供电质量要求，微电网内部负荷可分为敏感负荷、可调节负荷以及可中断负荷，后两种负荷的用电时间灵活，均可视为可控负荷参与系统运行控制。负荷控制凭借其直接提供热备用的运行特性，能迅速抵消分布式电源出力与负荷功率的不匹配造成的有功缺额，有效提高微电网的安全可靠性。

分布式电源可分为可控电源（包括燃料电池、微型燃气轮机、柴油发电机组等）和不可控电源（包括风电机组、光伏发电系统等）；负荷控制配合微电网内部可控电源，可有效维持孤岛运行模式下微电网的频率与电压稳定，抑制并网运行模式下微电网与常规配网联络线间功率的波动，提高系统鲁棒性。

目前关于微电网运行控制的研究重点关注的是如何让储能系统发挥积极作用，负荷控制则延续了大电网中低频减载的常规思路，但储能设备价格昂贵，维护成本较高；且微电网中负荷结构与电源控制方式有独特性这些问题不能忽略，因此相对于单一依赖于储能系统，负荷协调控制是解决微电网安全稳定问题有效的新技术途径。目前关于负荷控制在微电网中稳定运行方面的应用以及它与分布式电源、储能的互动机理研究还比较少，没有广泛的展开。

发明内容

技术问题：本发明提供一种可提高微电网安全稳定运行能力，能够有效、快速、简单的实现微电网频率稳定，抑制联络线功率波动，从而拓展可控负荷应用范畴，提高系统鲁棒性的微电网负荷储能一体化控制方法。

技术方案：本发明的微电网负荷储能一体化控制方法，包括以下步骤：

1）对微电网的频率、负荷、电压及电源输出功率进行实时采样，建立动态数据库，动态数据库确定能控制的负控终端范围，并将可控负荷中的可中断负荷进行离散化，整定为0.01kw-0.1kw左右的可中断负荷台阶；

2）选定微电网中容量为可控负荷容量50%-100%、充放电能够在5-10秒内完成的储能系统，按功率分配最优算法进行储能与可控负荷功率分配，然后根据功率分配的结果对选定的储能管理系统和选定的负控终端进行控制，将储能和可控负荷集成为一个外特性为近似线性可调的理想负荷或电源的“黑盒”；

3）利用孤岛检测装置对微电网运行状态进行检测，如果系统处于稳定运行状态，则进入步骤4），否则进入步骤5）；

4）微电网的负荷与储能的一体化装置进入“负电源”运行模式，即黑盒控制器通过镜像下垂控制方法调节“黑盒”的功率，实现与分布式电源及储能的对等控制；镜像下垂控制方法的具体流程为：

首先，按照下式建立微电网的负荷下垂曲线：

f=fn-P-Pna]]>

V=En-Q-Qnb]]>

参数a，b即下垂系数，可以如下表示：