[发明专利]一种负荷曲线可配置的储能微网控制方法

说明书

技术领域

本发明属于微型配电网技术领域，具体涉及一种负荷曲线可配置的储能微网控制方法。

背景技术

在孤立运行的微型配电网中接入分布式风力、光伏发电单元，能提高用能环保性，解决过度依赖柴油发电带来的污染和成本高企的问题。但与此同时，用户面临发电出力间歇、电能质量不高的问题。通过加入储能单元能缓解上述问题，但容易因风、光发电量或储能容量不足、储能单元出现故障导致无法向用户可靠供电，频繁启动油电单元则与降低用电成本的目的相违背，同时环境污染问题也得不到彻底解决。

在电网接入条件较好地区的配电网一般都具备连接输电网的能力，可经由配电网，利用远方电源的发电能力提高微型配电网用户的用电经济性、在配电网故障或电力供需失衡时实现功率支援、吸收配电网内过剩的电量。但国内输电网中传输电量的绝大部分仍来源于燃煤发电，碳排放量巨大。在大型输电网中高比例的接入可再生能源发电的技术尚不成熟，短期内难以实现，并不利于国家节能减排目标的早日实现。

因发电机突然故障，风电、光伏间歇性发电等原因，电网供电的功率平衡容易受到破坏，传统电力负荷并不能及时响应这类功率调整需求，调节用电计划；当问题严重到一定程度时，就只能通过拉闸限电等方式中断负荷供电，给电力用户带来生产上的损失、生活上的不便。

发明内容

为克服上述技术的缺点，本发明旨在提供一种能根据储能特性，可靠的按需调节负荷曲线，响应电网调峰、调频、备用等各类有功调节需求，同时协调内部多个相连储能微网、及微网内风、光、储、油等多种分布式发电、储能设备，使原有用电可靠性、经济性、环保性都得到提高的微型配电网系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用以下技术方案实现：

一种负荷曲线可配置的储能微网控制方法，具体包括以下过程：

使用时，通过闭合连接中压和低压交流网的断路开关，处于低压（特指380-420V）部分的储能微网（以下简称微网）可以实现联网运行；反之所述微网进入孤网运行。当处于联网运行状态时，如果闭合公共连接点处的断路开关，使联网运行的所述微网再通过中压（特指10kV）交流网与外界输电网及电源（以下简称为外网电源）相连接，则所述微网进入并网运行状态。本发明所述控制方法主要利用微网控制模块内新加入的负荷预测模块的信息，根据并网运行状态时对所述微网用电功率的调节需求，优化储能充、放电过程，构成新的并网运行控制策略。

为控制上述并网、联网或孤网运行状态下的微网，按照“就近互济、并网功率可控、风光储油依次调度”为目标实施全网有功平衡控制策略，将所述相连微网群的功率平衡需求实时分配到每个分布式发电元件。

能量管理模块负责所述相连微网群的并网功率控制、有功功率互济及所述中压交流网的监控和保护，同时管理员通过其中的能量监控与显示模块观察全网运行情况，发出调度和控制指令，通过拓扑控制模块实现对全网断路开关的控制。

每过Δt的时间间隔，通过能量管理模块中网控信息模块收集所述时钟信号、所述外网发电功率信息、所述相连微网群中各微网发电、用电功率信息、微网负荷预测信息、储能阵列状态信息以及网络拓扑信息。上述信息通过能量监控与显示模块以数字和图形的方式向管理员展示。管理员也可通过所述能量监控与显示模块输入分阶段用电计划，包括调度周期内多个计划跟踪期的起止时间、计划期内用电功率曲线（以下简称为用电计划曲线，其值用P_REG表示，为保证交流变压器功率不超过最大通过容量P_C，P_REG应在-P_C到P_C范围变动）的信息。给出用电功率曲线的方法包括但不限于下述方法：限制最大用电功率；在负荷预测或实测曲线基础上变动一个固定（或固定比例）的数值，或该数值由额外的动态数据源给出；限制负荷预测或实测曲线变动时斜率的最大或最小值；要求维持设定功率一段时间，或要求一段时间内跟踪设定曲线，或要求中断供电一段时间。相邻2个计划跟踪期之间需由1个电量调节期分隔；所述分阶段用电计划一般以1个电量调节期始，需为每个所述微网分别指定各自的分阶段用电计划。所述分阶段用电计划需先通过用电计划管理模块内的储能充放电优化模块转换为全时段用电计划方能用于功率调度。

所述储能充放电优化模块按照如下规则计算得出所述微网的全时段用电计划：

1）读取所述分阶段用电计划；

2）求取所述微网内储能阵列在所述计划跟踪期到来前需具备的电量上、下限值，按如下步骤计算：