[发明专利]一种微电网群与低压配电网弱连接结构及方法

说明书

本发明公开了一种微电网群与低压配电网弱连接结构及方法，包括上中下三层结构，上层电网层，电网层是以变压器为枢纽连接配电网与微电网，中层为信息协调控制层，信息协调控制层宝库解耦信息监控与数据处理平台，下层为微源层，微源层包括n个风光储微电网和风光可再生能源系统；所述信息协调控制层将电网层与微源层与可再生能源系统输出电压电流幅值、频率、储能系统的SOC的信息通过通讯手段将数据传到数据处理平台上，完成信息处理后再通过通讯系统反馈到电网层和微源层的风光储微电网和可再生系统中，形成闭环系统。本发明实现微电网群与配电网相互影响小、依赖关系低的一种弱连接状态。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，特别涉及一种微电网群与低压配电网弱连接结构及方法。

背景技术

随着国家能源技术的不断发展，可再生能源利用率在我国能源生产总量中不断扩大，微电网以其经济、环保、灵活、高效等独特的优势成为解决能源问题的主要研究手段。在传统的运行模式下，微电网群经过大功率变压器与配电网相连接。可再生能源渗透率越来越高，其有功功率的随机性、多变化性对微电网群以及配电网造成不小的影响。在能源管理系统的支持下，配电网与微电网群在日内实时进行能量交互，这会使整个系统结构以及算法更加复杂。配电网频繁的根据日内负荷变化向微电网输送能量，也会大大增加变压器、连接设备的老化损坏几率。

若配电网与微电网群实时能量交互，微电网群发生故障要与低压配电网断开连接转换为孤岛状态以及微电网故障恢复要与低压配电网重新并网连接时，此时微电网群内部瞬时三相电流冲击将非常大。这对于微电网系统的安全稳定是一个很大的问题。改变传统两者连接模式，突出低压配电网在电网系统中的辅助性功能。为构建安全、经济、灵活、高效微电网系统，主要研究微电网群与低压配电网之间相互运作方式的策略是以后微电网运行控制的主要内容。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种微电网群与低压配电网弱连接结构及方法，通过对储能系统控制方式进行优化而提供的一种实现微电网群与低压配电网弱连接的方法，从而实现微电网群与配电网相互影响小、依赖关系低的一种弱连接状态。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种微电网群与低压配电网弱连接结构，包括上中下三层结构，上层电网层，电网层是以变压器为枢纽连接配电网与微电网，中层为信息协调控制层，信息协调控制层宝库解耦信息监控与数据处理平台，下层为微源层，微源层包括n个风光储微电网和风光可再生能源系统；

所述信息协调控制层将电网层与微源层与可再生能源系统输出电压电流幅值、频率、储能系统的SOC(剩余电量值)的信息通过通讯手段将数据传到数据处理平台上，完成信息处理后再通过通讯系统反馈到电网层和微源层的风光储微电网和可再生系统中，形成闭环系统。

所述风光储微电网包括风力机组、光伏发电以及储能系统，储能系统用于实现弱连接的控制方式为恒功率控制和恒压频比控制，三者经功率转换装置汇入公共连接点(Point ofCommon Coupling，PCC，)再通过变压器连接到低压配电网侧，所述弱连接点为变压器与PCC处。

所述转换装置为逆变器，用于将风力机组、光伏发电以及储能系统输出的直流电转化为交流电。

所述储能系统分为低、中、高三个阶段，当SOC值小于20％为低阶段；SOC值在20％到85％之间为中阶段；SOC值在85％以上为高阶段，中层信息监控与数据处理平台用于检测各个储能系统的SOC值，当检测到储能系统SOC值小于低阶段值时改变储能系统工作模式，切换到充电模式，以最大功率充电至85％；当检测到储能系统SOC值在20％到85％之间时保持微电网系统处于弱连接状态；当检测储能系统SOC高于85％时，储能停止充电，微电网切换为弱连接模式。