[发明专利]一种适用于用户侧微电网的并网运行控制方法

权利要求书

1.一种适用于用户侧微电网的并网运行控制方法，采用分层结构的微电网协调控制策略，所述分层结构包含本地控制层、集中控制层和配电网调度层；其特征在于：

微电网并网运行时需满足以下约束条件：

Pnet=ΣPpv+ΣPbat-ΣPload-PlossPnet≤Pdptfmin≤f≤fmaxUmin≤U≤Umax]]>

式中：P_net为联络线有功功率，以微电网向配电网输送功率为正；P_pv为光伏发电系统有功功率；P_bat为储能系统的有功功率，以放电为正，充电为负；P_load为负荷消耗的有功功率；P_loss为微电网内部损耗的有功功率；P_dpt为配电网调度层设置的有功功率指令，以微电网向配电网输送为正；f为微电网系统频率，U为微电网系统电压，f_max、f_min分别为频率允许的上、下限；U_max、U_min分别为电压允许的上、下限。

2.根据权利要求1所述的一种适用于用户侧微电网的并网运行控制方法，其特征在于：

令配电网调度层的有功功率指令与联络线实际有功功率之差ΔP＝P_dpt-P_net，通过合理的设置P_ofset1和P_ofset2两个参数，实现对配电网有功调度指令跟踪和控制，P_ofset1为区间免频繁调正值，P_ofset2为区间免频繁调负值，避免联络线功率值的波动导致控制系统的频繁动作；当ΔP处于滞环内则根据储能的充放电功率限制对集中控制层的储能充放电指令进行修正，如下式所示：

Pchi=min(PbatChSeti,PbatChLmti)Pdhi=max(PbatChSeti,PbatDhLmti)]]>

式中，P_dpt为配电网有功功率，P_net为联络线实际有功功率，P_chi为修正后储能系统i的充电功率；P_batChSeti为集中控制层设定的储能系统i充电功率；P_batChLmti为储能系统i的充电功率限制，与SOC状态有关；P_dhi为修正后储能系统i的放电功率；P_batDhSeti为集中控制层设定的储能系统i放电功率；P_batDhLmti为储能系统i的充电功率限制，与SOC状态有关；SOC即State of Charge，指荷电状态；

所述微电网协调控制策略中，当联络线功率小于调度指令时，执行如下步骤：

(1)当存在充电的储能时，减少储能系统的充电功率，如下式所述：

P_batChSeti＝min(0,P_batRli+ΔP)

式中，P_batRli为储能系统i的实际有功功率，此种情况一般出现在上一个控制周期时联络线功率大于调度指令，对储能进行了充电操作；

(2)若调节充电的储能未能满足条件，且存在可投入的光伏发电系统，进入投入光伏发电系统流程；若光伏发电系统的运行模式为MPPT，则依次投入符合条件的光伏电源，满足条件如下式所示：

PmpPrj=max{PmpPri}PmpPri<ΔP]]>

式中，P_mpPrj为待投入的MPPT电源的有功预测值，j为待投入电源编号；P_mpPri可投入的MPPT电源有功预测值；

若光伏发电系统运行模式为PQ，则全部启动并按照功率分配原则设定PQ光伏发电系统出力，如下式所述：

PpqSeti=min(PpqPri,PpqPriΣPpqPri×ΔP)]]>

式中，P_pqSeti为待投入的PQ光伏电源的有功设定值；P_pqPri为待投入的PQ光伏电源的有功预测值；PQ指功率可调；

(3)若调节储能充电、投入光伏发电系统后仍未跟踪上配电网调度需求，在存在可调PQ光伏发电系统的前提下，则增大PQ运行模式的光伏发电系统的出力，如下式所述：

PpqAdi=min(PpqRmi,PpqRmiΣPpqRmi×ΔP)PpqRmi=PpqPri-PpqRliPpqSeti=PpqRli+PpqAdi]]>

式中，P_pqAdi为PQ运行模式的光伏发电系统增加的有功功率指令，P_pqPri为PQ光伏发电系统的有功预测值，P_pqRli为PQ光伏发电系统的实际有功出力；

(4)充分利用光伏发电系统的出力未能满足配电网调度有功需求后，对可进行放电的储能系统进行放电，其放电功率设定如下式所示：

PbatSeti=min(PbatDhLmti,PbatRli+PbatDhLmti-PbatRliΣ(PbatDhLmti-PbatRli)×ΔP)]]>

所述微电网协调控制策略中，当联络线功率大于调度指令时，执行如下步骤：

(1)当存在放电的储能系统时，减少储能系统的放电功率，如下式所述：

P_batDhSeti＝max(0,P_batRli+ΔP)

此种情况一般出现在上一个控制周期时联络线功率小于调度指令，对储能进行了放电操作；

(2)以尽量避免弃光控制为原则，对储能可充电功率和PQ电源有功功率之和进行计算，判断是否进行切除MPPT光伏电源操作，有功之和计算如下式所述：

P_sumCtrl＝∑P_pqRli+∑(P_batRli-P_batChLmti)

(3)配电网调度层通常希望用户侧微电网的有功出力在调度限制范围内，因此在切除MPPT光伏发电系统时，切除离调度有功缺额最近的值即可，如下式所述：

k=j,|PmpRlj+ΔP|=PminPmin=min{|PmpRli+ΔP|},j=1,2...n]]>

式中，P_mpRli为待切除的MPPT光伏发电系统的有功出力实际值，k为出力离调度有功缺额最近的MPPT光伏编号；

(4)若调节储能放电、切除光伏发电系统后仍未跟踪上配电网调度需求，在存在可调PQ光伏发电系统的前提下减少PQ光伏发电系统的有功出力，如下式所述：

PpqSeti=PpqRli+max(-PpqRli,PpqRliΣPpqRli×ΔP)]]>

(5)减少光伏发电系统的出力仍未能满足配电网调度有功需求后，对可进行充电的储能系统进行充电，其充电功率设定如下式所示：

PbatSeti=max(PbatChLmti,PbatRli-PbatChLmtiΣ(PbatRli-PbatChLmti)×ΔP).]]>