[发明专利]一种储能与微型燃气轮机组成的独立微电网运行控制方法

说明书

本发明属于电力系统领域，尤其是一种储能与微型燃气轮机组成的独立微电网运行控制方法，针对现有的国产微型燃气轮机技术还不够成熟，许多控制能力还不完备，除基础发电能力外，其余功能基本不具备的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1、数据采集:微电网系统数据采集包含储能系统功率数据，电池状态数据，微型燃气轮机出线功率数据；S2、储能系统的控制系统:储能系统由PLC控制，仅用来对微电网进行频率调节，本发明拓展了微电网中电源的选择范围，使得国产微型燃气轮机具有参与孤网型微电网的市场空间，微电网响应时间极短，孤网运行时的电源可靠性大大提高；具备远程控制能力，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种储能与微型燃气轮机组成的独立微电网运行控制方法。

背景技术

在碳达峰、碳中和的大背景下，低碳能源的使用是人类社会发展的趋势，其中天然气替代柴油发电就是一种具体措施。在野外临时用电或供电可靠性要求高的场景使用燃气轮机供电是一种新兴的解决方案。长久以来，燃气轮机市场及技术均把持在为数不多的欧美日企业手里，国产燃气轮机技术不成熟，许多自动控制及其他发电机组常规控制功能都不具备。

从当前微型燃气轮机的微电网稳定运行控制技术研究来看，大多基于成熟的进口燃气轮机及其完备的自身控制技术，未能充分考虑国产燃气轮机的特点，也没有使用较为成熟的针对国产燃气轮机相对应的控制系统。

目前微电网市场上应用燃气轮机时，都要求燃气轮机具备较强的系统调节能力，满足要求的基本都是进口燃气轮机。一种应用在微电网系统中，尽可能少的要求燃气轮机具备多种自动调节能力的控制系统是备受期待的。

现有含燃气轮机的孤网型微电网中，一般采用柴油发电机作为主电压源甚至主电源，其技术成熟，可靠性高，但缺点是碳排放较高，对环境不友好。在碳达峰、碳中和的大背景下，发展一种替代柴油发电机的更友好更可靠技术是十分必要性。燃气轮机的国产替代也十分必要，但国产微型燃气轮机技术还不够成熟，许多控制能力还不完备，除基础发电能力外，其余功能基本不具备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在国产微型燃气轮机技术还不够成熟，许多控制能力还不完备，除基础发电能力外，其余功能基本不具备的缺点，而提出的一种储能与微型燃气轮机组成的独立微电网运行控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种储能与微型燃气轮机组成的独立微电网运行控制方法，包括以下步骤：

S1、数据采集:微电网系统数据采集包含储能系统功率数据，电池状态数据，微型燃气轮机出线功率数据；

S2、储能系统的控制系统:储能系统由PLC控制，仅用来对微电网进行频率调节，即获取频率变送器采集的电源母线频率值，根据实时频率与工频的偏差计算储能系统需要输出的有功功率大小；

S3、系统频率调节控制:根据微电网系统中负荷工作的频率范围，设置一定的频率调节死区e，以避免储能系统频繁调节，为了保证储能系统具备长期向上和向下调节的能力，储能系统SOC值合理区间应为50％±20％左右；

S4、切除微型燃气轮机控制方法：当频率调节控制需要储能系统充电且有功功率目标值达到或超过额定功率时，需要执行切除微型燃气轮机控制指令；

S5、切除负荷控制方法：当频率调节控制需要储能系统放电且有功功率目标值达到或超过额定功率时，需要执行切除可控负荷的控制指令。

优选的，所述S1中，数据采集：微电网系统数据采集包含储能系统功率数据，电池状态数据，微型燃气轮机出线功率数据，以上数据通过普通数据采集传感器完成，电源母线频率数据通过频率变送器采集完成。

优选的，所述S3中，采用下垂控制实现频率调节，有功功率目标值计算方程为：