[发明专利]一种基于广域信息的计划孤岛供电转换功率平衡的快速控制方法

摘要

本发明涉及一种基于广域信息的计划孤岛供电转换功率平衡的快速控制方法，属于电力系统继电保护技术领域。功率差额为计划孤岛内负荷总功率与分布式电源总功率之差，计划孤岛与主网之间在公共耦合点处的交换功率反映计划孤岛内的功率差额。在切换为孤岛运行之前，基于广域信息监测公共耦合点处的功率差额、各分布式电源的出力、各支路的负载以及对应的开关状态，并将监测到的信息传入计划孤岛的主控单元。通过对功率差额和所设阈值的比较，主控单元发出命令断开或合上相应的断路器，使计划孤岛内的分布式电源输出总功率和负载总功率达到最优匹配，满足计划孤岛运行与调节的要求，使得计划孤岛能可靠地转为孤岛运行。

主权项

一种基于广域信息的计划孤岛供电转换功率平衡的快速控制方法，其特征在于：功率差额为计划孤岛内负荷总功率与分布式电源总功率之差，计划孤岛与主网之间在公共耦合点处的交换功率ΔP反映计划孤岛内的功率差额；在切换为孤岛运行之前，基于广域信息监测PCC节点处的功率差额ΔP、各DG的出力和各支路负载以及相应的开关状态；主控单元根据监测到的信息使计划孤岛内的分布式电源输出总功率和负载总功率达到最优匹配，满足计划孤岛运行与调节的要求，使得计划孤岛能可靠地转为孤岛运行；所述方法的具体步骤如下：(1)设定能可靠转为孤岛运行的功率差额判别阈值ΔPC：ΔPC=ΣinPDGi×c%---(1)]]>为DG总额定有功功率，上式中为第i个DG的额定有功功率，不包含储能；c％为可靠系数，其设定应满足计划孤岛运行时电网对电压和频率的要求，取c％为10％；(2)正常并网运行时，主控单元—PCC节点处的FTU1在监测功率缺额ΔP的同时，并与其直接相连的FTU通信，获取各DG的出力和各支线负载以及对应的开关状态，并将其信息存储起来；当检测到计划孤岛内某个开关动作时，或监测到ΔP的值与上次存储值相比变化达到5％时，主控单元FTU1重新扫描一次，并把扫描到的信息存储起来，以替换上次存储的信息；(3)根据步骤(2)中所监测到的ΔP的值和设定好的阈值ΔPC进行比较，判断计划孤岛内的功率差额情况：若|ΔP|≤ΔPC，功率差额ΔP在设定的判别阈值内，计划孤岛内的DG输出总功率和负载总功率已达到切换为孤岛运行条件，不需要调整；若ΔP>0，且ΔP＞ΔPC，计划孤岛有功缺额，所需切负荷的范围为[ΔP‑ΔPC,ΔP+ΔPC]，根据本地负荷的重要性对本地负荷进行分级，将其分为3个等级，编号为Load1、Load2、Load3，第一级负荷Load1为不能间断供电负荷，第二级Load2为部分可切负荷，Load3为完全可切负荷；以PCC节点ΔPC定值为优化目标，根据负荷的重要级别和可切负荷分支的负荷粒度，形成切负荷的优化整定方案；有功缺额时，依照预定的优化整定方案，切除相应的负荷；为了使最终孤岛运行功率差额更小，可配合切除部分DG，然后再根据切机切负荷的情况投入相应储能进行调整；若ΔP<0，且|ΔP|＞ΔPC时，计划孤岛有功过剩，所需切机的功率范围为[|ΔP|‑ΔPC,|ΔP|+ΔPC]；根据DG出力稳定性，对本地DG进行分级，将其分为4个等级，编号为DG1、DG2、DG3、DG4，其中DG1为出力最稳定分布式电源，DG2为出力较稳定分布式电源，DG3为出力不稳定分布式电源，DG4为储能电源；以PCC节点ΔPC定值为优化目标，根据DG出力的稳定性，形成切机的优化整定方案；有功过剩时，依照预定的切机优化整定方案，切除相应的分布式电源；为了使最终孤岛运行功率平衡最优，可配合切除部分负荷，然后再根据切机切负荷的情况投入相应储能进行调整。