[发明专利]一种基于无线网络的微网协调控制系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于无线网络的微网协调控制系统及方法。本发明系统包括协调控制器、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块、第四无线通信模块、第五无线通信模块断路器、变压器、超导故障限流器、公共耦合点、超导磁储能装置以及光伏分布式电源。本发明方法通过协调控制器通过无线通信方式采集公共耦合点三相电压，并将公共耦合点三相电压进行克拉克变化；协调控制器通过公共耦合点三相电压以及克拉克变换后公共耦合点电压判断微网的状态；协调控制器根据微网的状态通过无线通信方式对微网进行协调控制。与现有技术相比，本发明可提高短路故障下微网的暂态性能。

技术领域

本发明属于电力系统及自动化领域，尤其是涉及一种基于无线网络的微网协调控制系统及方法。

背景技术

微网由微电源、负荷、储能装置等组成，通过电力电子元件控制微电源和储能装置。系统运行在一定的控制策略下，微网可通过公共耦合点(Point of Common Coupling，PCC)连接到主电网中并运行于并网运行模式，也可以从主电网中切除从而切换至孤岛运行模式。随着微网渗透率和交换功率的不断提高，确保微网的稳定运行和在故障条件下的暂态性能显得尤为重要。

超导功率器件在电力系统中的应用得到国内外专家学者的重视，其中超导磁储能装置(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)具有响应速度快、效率高、能量密度高、可控性强、充放电循环次数不受限制等优势，超导故障限流器(SuperconductingFault Limiter，SFCL)具有反应迅速、可自动复位、自动触发、限流效果突出、多次动作等特点。超导磁储能装置和超导故障限流器不仅可以安装在高压主电网中，还能安装在低压微网中。

当微网遭遇严重短路故障时，微网需要从并网运行模式转为孤岛运行模式。但微网的系统惯性较小，难以处理功率失衡的问题。因此在孤岛运行模式下，必须进行有效的电压和频率调节。否则，微网的电压和频率偏差可能会超出允许范围而导致功率失衡的恶化。针对此问题，在微网中引入的超导故障限流器，能在模式切换过程中有效限制故障电流，补偿微网的电压跌落；在孤岛运行模式实现时，降低故障电流浪涌，加速微网电压的恢复过程。此外，微网中引入超导磁储能装置，能为微网提供后续的有功和无功补偿，对于维持微网的电压和频率稳定性具有重要意义。综上，融合利用超导磁储能装置和超导故障限流器可有效发挥两者优势，有利于提高遭遇短路故障下微网的稳定性和暂态性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于无线网络的微网协调控制系统及方法。

本发明系统的技术方案为一种基于无线网络的微网协调控制系统，其特征在于，包括：协调控制器、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第三无线通信模块、第四无线通信模块、第五无线通信模块、断路器、变压器、超导故障限流器、公共耦合点、超导磁储能装置以及光伏分布式电源；

所述协调控制器与所述第一无线通信模块通过导线连接；所述第一无线通信模块分别与所述的第二无线通信模块、第三无线通信模块、第四无线通信模块、第五无线通信模块通过无线通信方式连接；所述第二无线通信模块与所述断路器通过导线连接；所述第三无线通信模块与所述超导故障限流器通过导线连接；所述第四无线通信模块与所述光伏分布式电源通过导线连接；所述第五无线通信模块与所述超导磁储能装置通过导线连接；所述的断路器、变压器、超导故障限流器、公共耦合点通过导线依次串联连接；所述公共耦合点与所述超导磁储能装置通过导线连接；所述公共耦合点与所述光伏分布式电源通过导线连接。

本发明方法的技术方案为一种基于无线网络的微网协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：协调控制器通过无线通信方式采集公共耦合点三相电压，并将公共耦合点三相电压进行克拉克变化；

步骤2：协调控制器通过公共耦合点三相电压以及克拉克变换后公共耦合点电压判断微网的状态；