[发明专利]一种微网的离网控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及微网技术领域，具体涉及一种微网的离网控制方法。

背景技术

微网是由分布式电源、能源转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型电力系统。微网既可以与大型电力网并联运行，也可以独立地为当地负荷提供电力需求。微网既可并网运行，又可以离网运行，大大提高了负荷侧的供电可靠性。通过微网接入电网，可以实现微网内部波动的平抑消纳，减少分布式电源接入电网的影响，另外通过分布式电源和分布式储能的优化组合运行，可以提高分布式电源的消纳能力，因此微网已经成为充分利用分布式发电的较好形式之一。

当大电网故障或其电能质量无法满足微网内部负荷要求时，微网将与之断开进入孤网运行模式。微网的孤网运行能提高供电可靠性并保障对重要负荷的持续供电。由于孤网运行时缺乏大电网的支撑，且微网采用大量电力电子设备作为接口，系统惯性较小或无惯性，另外可再生能源发电型微电源出力间歇性和波动性及负载的多变性等因素使得微电网的孤网频率和电压控制具有一定的难度，此时需要有灵活的控制策略维持其稳定运行，并使频率和电压在合理的运行范围之内。

基于PWM技术的电压源型逆变器—能量转换系统（power conversion system,PCS），作为微网内的主电源，承担了微网在孤岛运行模式下维持电网频率和电压的作用。受额定功率限制，PCS存在一个合适的工作范围，如果PCS功率超过该工作范围，就很有可能失去维持网内电能质量的作用，导致整个微网的崩溃。离网控制的目标，就是通过调节网内可再生能源的大小，必要时通过切除网内负荷，保证PCS功率在合适的工作范围之内。

目前，微网在离网运行时，还没有很好的控制策略以保证PCS功率在合适的工作范围之内，由于电网规模较大，一旦出现故障，影响面很大，容易由局部故障而影响全局，乃至发生恶性连锁反应，造成灾难性的严重后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种微网的离网控制方法，保证储能管理系统功率在合适的工作范围之内，使微网能够稳定可靠的运行，用以解决微网孤网频率和电压控制难度大，影响微网运行可靠性和安全性的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种微网的离网控制方法，该微网是一个含有小型风力发电机、多种光伏发电系统、储能系统的综合性微网，多种光伏发电系统包括至少5个小光伏电源和3个大光伏电源，该方法包括如下步骤：

（1）当储能管理系统的功率大于功率预设值的上限时，则认为电池的充电功率过大，计算需要切除的光伏功率，储能管理系统的功率为储能管理系统的功率减去功率的预设值；

（2）遍历5个小光伏电源，如果有小光伏电源功率大于需要切除的光伏功率，则切除该小光伏电源；如果没有小光伏电源功率大于需要切除的光伏功率，则遍历5个小光伏电源的两两组合；

（2）如果有小光伏电源组合的功率之和大于需要切除的光伏功率，则切除这个小光伏电源组合；如果没有小光伏电源组合的功率之和大于需要切除的光伏功率，则遍历3个大光伏电源；

（4）如果有大光伏电源的功率大于需要切除的光伏功率，则切除该大光伏电源，否则遍历3个大光伏电源的两两组合；

（5）如果有大光伏电源组合的功率之和大于需要切除的光伏功率，则切除该大光伏电源组合，如果没有，则此次离网控制结束；

（6）当储能管理系统的功率小于功率预设值的下限时，则认为电池的放电功率过大，此时将全部光伏都投上，如果电池的放电功率仍然超过功率预设值的上限，则计算需要切除的负荷功率，需要切除的负荷等于储能管理系统的功率加上功率预设值的上限；

（7）通过设定好的负载柜档位，遥控负载柜使其功率小于负载柜当前的功率减去需要切除的负荷功率，此次离网控制结束。

该方法具有黑启动的功能，具体的实现方法是：当检测到储能系统变流器上送的交流过流动作信号，附加储能管理系统的非运行状态判据，就会判断储能系统变流器由于充放电功率过大而跳机，此时，进入黑启动策略。

黑启动策略的遥控动作顺序为：先切除3个大光伏电源，再调节负荷至5kW，最后离网启动储能系统。

所述功率预设值的上限值为20KW，所述功率预设值的下限值为-20KW。

储能控制系统功率的范围为20～30KW。

当微网内的负荷突增或者光伏出力骤降，使储能控制系统功率超过30kW，则储能控制系统会由保护退出。