[发明专利]一种高鲁棒性的微电网离网协调控制方法

说明书

本发明公开了一种高鲁棒性的微电网离网协调控制方法，适用于电池作为VF源的离网微电网系统，该方法设置多个电池电量门槛，实时采集电池SOC，根据SOC值大小得出储能系统的目标充放电功率，根据储能系统目标充放电功率控制微电网内电源功率和负荷投切；当需要投切负荷时，能够应对开关拒动后的控制场景；并增加了可由用户整定的安全模式，通过通知操作人员合开关来替代自动合开关，解决了合开关产生的人身安全问题。本发明的控制方法能够在离网状态维持电池SOC在合理的范围，提高微电网离网运行时间，并能避免因开关拒动导致的控制失效，提高微电网控制的鲁棒性，适合实际工程应用。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，具体涉及一种高鲁棒性的微电网离网协调控制方法。

背景技术

微电网具备并离网两种运行模式，在外部电网故障时能够离网运行，从而保证了微电网内部重要负荷的不间断供电。为了提高离网微电网的运行时间，需要保证微电网中作为平衡节点的VF电源正常工作。对于配置储能并且储能充当系统VF源的微电网系统，需要确保储能具备一定的SOC即剩余电量百分比，若SOC过高，则导致储能无法充电，在系统电源过剩的情况下系统电压升高，设备过电压跳闸；若SOC过低，导致储能无法放电，在电源不够的情况下系统电压降低，设备低电压跳闸。因此需要通过控制其他PQ(有功无功)电源，维持一个合理的SOC，既能保证有一定的充电容量，又能维持一定的电量用以应对电源不够的情况。

微电网离网运行时需要通过控制维持系统的电压频率稳定，故控制算法至关重要。同时，尤其是低压微电网，用户投资较低，故开关的性能较差，容易出现开关拒动的情况。为了避免开关拒动导致控制算法失效，需要针对这种情况给出一定的补救措施，提高微电网控制系统的鲁棒性。

同时，微电网控制越来越智能化和无人操作，然而，微电网控制系统无法自动检测线路上是否有人施工，自动合开关这一操作可能带来人身安全问题，为了权衡智能化与安全性的矛盾，需要设置两种方案供用户选择。

中国专利申请号CN201310594821.8，申请日2013年11月21日，公开号CN103683322B，公开日2015年8月19日，发明名称为一种微电网的离网控制方法。在Ppcs20kW时，先遍历5个小光伏电源，再遍历5个小光伏电源的两两组合，切除超过一定功率的小范围光伏，然后再遍历3个大光伏电源，最后再遍历3个大光伏电源的两两组合，并切除超过一定功率范围的大光伏；同时，在Ppcs-20kW时，将全部光伏都投上，切除超过一定功率范围的负荷。获取光伏电站功率预测值组成的数据集合。该发明基于储能当前功率控制光伏功率，无法精准的控制储能SOC。

中国专利申请号CN201310544629.8，申请日2013年11月06日，公开号CN103545843A，公开日2014年01月29日，发明名称为一种微电网离网协调控制系统及其方法。一种微电网离网协调控制系统及其方法，本发明的系统包括至少两个间歇电源、储能单元、重要负荷、非重要负荷和协调控制器，储能单元采用VF控制模式，间歇电源采用PQ控制模式。本发明的控制方法：协调控制器完成对间歇电源、储能单元和负荷的功率、SOC值数据信息的采集，并对储能电池功率、SOC、断路器状态、间歇电源功率信息的判断，并经过储能功率管理和间歇电源功率调整两个中间环节，形成间歇电源和负荷的控制命令，并通过通信线将功率调整值和信号开出值下发至发电单元和负荷，完成对间歇电源和负荷的控制。该发明未能处理开关控制失败的情况，可能因开关异常导致算法失效。同时，未能考虑合开关带来的人身安全问题，存在安全隐患。

鉴于此，需要提出一种高鲁棒性的微电网离网协调控制方法，可以精准的控制储能SOC；同时，能够处理开关操作失败的情况，提高控制系统的鲁棒性；并考虑到合开关带来的人身安全问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种高鲁棒性的微电网离网协调控制方法，适用于储能采用VF控制模式的离网微电网系统，以提高离网微电网的运行时间，并提升微电网控制系统的鲁棒性，并进一步考虑到合开关带来的人身安全问题。