[发明专利]一种微电网并离网控制方法及装置

说明书

本发明提供一种微电网并离网控制方法及装置，所述方法包括：利用分布式控制技术，使微电网中各分布式微源在不同运行模式下均保持同一种控制方式，仅由并离网控制器针对不同运行模式产生相应的修正信号，并将修正信号传送至领导微源，再由领导微源和各跟随微源与各自邻近分布式微源交互信息，实现微电网中分布式微源的一致性输出。本发明能够实现离网模式下功率的精确均分和电压的频率恢复，以及并网模式下根据能量管理分配输出指定的有功和无功功率；同时能够保证并离网模式下分布式微源控制的统一，实现无需重构控制器结构即可进行并网离网的平滑转换。

技术领域

本发明涉及微电网运行控制技术领域，更具体地，涉及一种微电网并离网控制方法及装置。

背景技术

微电网作为新能源发电的有效载体，能够充分整合利用各种分布式电源。一般来说，微电网包含各种形式的微源、能量转换装置、储能、保护装置以及各种检测设备，是能够实现自我运行、自我保护和自我控制的小型电力系统，微电网有并网运行和离网运行两种运行方式。

在正常情况下，微电网与大电网之间并联运行，当微电网能量充足时可以向大电网提供有功功率和无功功率，当微电网能量不足时，微电网可从大电网吸收有功功率和无功功率。但当大电网发生故障或者是大电网的电能质量不能满足微电网的需求时，为了保证微电网内重要负荷的供电可靠性以及整个电网的稳定性，微电网需要快速、准确地从大电网切出，即从并网运行模式转为离网运行模式。

当大电网故障解除，系统恢复后，又需要重新将微电网并入大电网中。这种微电网并网和离网模式的切换往往会导致其电压和电流有一个较大的冲击，对电网、用电器和电力变换装置均产生不利的影响，甚至有可能会造成重要负荷的断电。因此，并网和离网两种运行模式之间的无缝切换是微电网技术能够广泛应用、提高用电设备的供电可靠性的重要保证。由于并网和离网情况下的控制目的不同，不同运行模式之间的切换过程中，分布式微源的控制策略对于能否平滑过渡至关重要。

目前大多数的微电网切换的控制方法基本思路主要为四类：第一类是采用电流源与电压源切换的双模式控制策略，在并网时采用电流型控制，有较好的并网性能，在离网时采用电压型控制，用于支撑系统电压和频率；第二类是基于下垂控制的模式切换策略，并网和离网均采用下垂控制，在模式切换过程中只需要修改一些参数或功率参考值，控制结构基本不变；第三类是基于虚拟同步发电机的控制策略，这种方法将传统同步发电机的电磁方程和机械方程引入逆变器的控制中，由虚拟同步发电机的电压源外特性，使得该控制可以用于并离网控制；第四类是无需孤岛检测的并离网统一控制策略，通过采集电网电压和负荷电流，通过控制器实现统一控制策略。

但是对于含有高渗透分布式微源的微电网而言，其具有微源数量多，微源分布位置分散，集中通信困难等特征。采用上述第一类方法需要改变控制器的结构，并且严重依赖孤岛检测，易产生电压电流突变；采用第二类方法在并网时易受到电网电流波动的影响，控制精度低；采用第三类方法需要改变功率参考值，多台并联时不能保证无功功率均分；第四类方法只适用于单个DG并网，不适合多分布式微源的微电网结构。因此上述方法均不能很好地实现含有高渗透分布式微源的微电网运行模式的无缝切换，针对解决含有高渗透分布式微电网的并离网无缝切换及统一控制策略等问题还面临着许多的挑战。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种微电网并离网控制方法及装置，以到达对于含有高渗透分布式电源的微电网，无需改变控制器结构即可实现电网运行模式的平滑切换的目的。

一方面，本发明提供一种微电网并离网控制方法，所述微电网包括至少三个并联连接的分布式微源，所述方法包括：S1，获取所述微电网的运行模式，并基于所述运行模式获取对应的控制修正信号；S2，基于所述控制修正信号，采用分布式控制方式，调节所述分布式微源的输出，并基于所述微电网并网点的状态，调整所述微电网的运行模式。