[发明专利]一种风光水互补型微电网黑启动控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统微电网优化控制技术领域,特别涉及一种含有风电、光伏、小水电的微电网的黑启动优化控制方法。

背景技术

黑启动是指电网在全停事故后，不依赖外部电源，由系统中具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终实现整个系统的恢复。

微网在大电网发生全停事故或本身孤网运行且发生全停事故后，安全、迅速的黑启动对保证关键负荷供电具有重要的现实意义。微网黑启动控制需要对小水电和风、光等新能源进行有功、无功控制、并对微网进行负荷调节，实现微网对黑启动准备、网架恢复和负荷恢复过程电压、频率的自适应，避免黑启动初期的自励磁问题、网架恢复期的过电压问题及负荷恢复期的频率波动问题。由于分布式电源如风电、光伏及小水电的间歇性、随机性特点，如何协调小水电群、新能源的出力或采用储能的方式，在保证微网安全运行的基础上，满足黑启动所需的响应速度、响应容量，是黑启动能否成功的关键。

目前对含风、光伏、蓄能装置的微电网黑启动研究较多，对区域小水电/风、光新能源微电网黑启动，尤其是对黑启动过程及黑启动成功后孤网运行时，各类电源有功控制装置协调控制，孤网频率控制问题研究较少。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出风光水互补型微电网黑启动控制方法，本方法可充分发挥分布式可再生能源发电的效益，确保风光水互补型微电网具有较高的可靠性和经济性。

本发明的技术方案是，在建立的风力发电机组、光伏、小型水水电站动态模型的基础上，研究在满足微电网电压、频率要求条件下最佳的微网黑启动方案和微网控制策略，使得整个微电网黑启动过程在保证安全的前提下，尽快、尽可能多恢复负荷。

本发明提出的一种风光水互补型微电网黑启动控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)读入微电网基础数据，包括微电网模型，微网开关状态，风速、太阳辐照强度数据、各小水电群水情数据，各负荷节点负荷预测数据；

(2)将满足黑启动条件的分布式电源作为黑启动电源备选机组，否则作为被启动电源备选机组；

(3)将黑启动电源备选机组按功率大小排序，依次取其中一台机组作为黑启动机组；微电网中其他分布式电源作为被启动机组，各分布式电源按照是否是黑启动电源、是否参加孤网频率控制选择控制策略和控制器参数，得到备选微电网黑启动方案；

(4)逐一对步骤(3)中得到的备选微电网黑启动方案进行仿真计算，判断备选方案的黑启动过程及孤网运行时，微电网的各节点电压和微电网频率是否满足稳定、安全限值等约束条件，满足约束条件的，作为可行的方案，并在可行方案中选择最优方案。

本发明提出的风光水互补型微电网优化运行控制方法，其优点如下：

1、黑启动过程利用小水电的调节能力和发电能力，和储能装置、光伏形成互补。

2、对于微电网光伏/蓄能装置逆变器以及小水电机组调速系统控制策略和参数进行了优化，以适应黑启动过程、孤网运行时微电网频率控制需要。

3、在考虑系统安全运行限制条件下，考虑了多种黑启动策略，提高了黑启动方案的灵活性和适应性。

附图说明

图1是本发明提出的风光水互补型微电网优化运行控制方法方法流程图。

图2是本发明中并网逆变器控制框图。

具体实施方式

本发明提出的一种风光水互补型微电网黑启动控制方法结合附图及实施例详细说明如下。

本发明的一种风光水互补型微电网黑启动控制方法流程如图1所示，包括以下步骤：

(1)读入微电网基础数据，包括微电网模型，微网开关状态，风速、太阳辐照强度数据、各小水电群水情数据，各负荷节点负荷预测数据；

(2)将满足黑启动条件的分布式电源作为黑启动电源备选机组，否则作为被启动电源备选机组；

(3)将黑启动电源备选机组按功率大小排序(小水电机组、光伏电站取当前稳定出力功率，蓄能装置取1小时内保证稳定出力)，依次取其中一台机组作为黑启动机组；微电网中其他分布式电源作为被启动机组，各分布式电源按照是否是黑启动电源、是否参加孤网频率控制选择控制策略和控制器参数，得到备选微电网黑启动方案；

(4)逐一对步骤(3)中得到的备选微电网黑启动方案进行仿真计算，判断备选方案的黑启动过程及孤网运行时，微电网的各节点电压和微电网频率是否满足稳定、安全限值等约束条件，满足约束条件的，作为可行的方案，并在可行方案中选择最优方案(黑启动过程中，微网总发电量最大)。