[发明专利]一种集散式微电网集群系统及控制方法

摘要

本发明一种集散式微电网集群系统及控制方法属于新能源电力技术领域，具体涉及一种集散式微电网集群系统及控制方法。通过将分别分散独立连接在上一层级电网的多个分布式微电网进行自治控制，由对应的分散且独立的低层级微电网系统控制单元接受上一层级微电网系统控制单元的指定时长时段的功率和电量调控指令，依此进行独立调控自身的微电网；使得每一个微电网独立对其连接上一层级电网的连接点处交互功率和电量的数量进行控制，实现受控共享。有效完成分布式微电网集群的集散式系统控制，解决了分布式多微电网的整体优化和调控及安全高效运行，为新能源大规模应用组网和稳定运行提供有效的可靠解决方案。

主权项

1.一种集散式微电网集群系统及控制方法，包括：A层级系统控制单元(1)、A电力线(2)、A电网接入点(3)、A新能源发电单元(4)、A储能单元(5)、A用电负荷(6)、A1变电单元(71)、A2变电单元(72)、A3变电单元(73)、A层级控制总线(8)、A层级通信单元(9)、B1微电网系统控制单元(11)、B1电力线(12)、B1电网接入点(13)、B1新能源发电单元(14)、B1储能单元(15)、B1用电负荷(16)、B11变电单元(171)、B12变电单元(172)、B13变电单元(173)、B1微电网控制总线(18)、B1微电网通信单元(19)、B1变电单元(20)、Bn微电网系统控制单元(21)、Bn电力线(22)、Bn电网接入点(33)、Bn新能源发电单元(24)、Bn储能单元(25)、Bn用电负荷(26)、Bn1变电单元(n71)、Bn2变电单元(n72)、Bn3变电单元(n73)、Bn微电网控制总线(n8)、Bn微电网通信单元(n9)、Bn变电单元(30)、公共电网(10)；其中多个微电网中：B1微电网由B1微电网系统控制单元(11)、B1电力线(12)、B1电网接入点(13)、B1新能源发电单元(14)、B1储能单元(15)、B1用电负荷(16)、B11变电单元(171)、B12变电单元(172)、B13变电单元(173)、B1微电网控制总线(18)、B1微电网通信单元(19)组成，并且B1新能源发电单元(14)通过B11变电单元(171)连接B1电力线(12)构成B1微电网的新能源发电供电电力路径；B1储能单元(15)通过B12变电单元(172)连接B1电力线(12)构成B1微电网的储能单元充电放电电力路径；B1用电负荷(16)通过B13变电单元(173)连接B1电力线(12)构成B1微电网的负荷用电电力路径；B1电力线(12)通过B1电网接入点(13)连接B1变电单元(20)构成B1微电网接入上一层级电网的电力路径连接端；B1微电网系统控制单元(11)连接B1微电网通信单元(19)并通过B1微电网通信单元(19)连接的B1微电网控制总线(18)分别链接B1电网接入点(13)、B1新能源发电单元(14)、B1储能单元(15)、B1用电负荷(16)构成B1微电网的系统控制链路；Bn微电网由Bn微电网系统控制单元(21)、Bn电力线(22)、Bn电网接入点(23)、Bn新能源发电单元(24)、Bn储能单元(25)、Bn用电负荷(26)、Bn1变电单元(n71)、Bn2变电单元(n72)、Bn3变电单元(n73)、Bn微电网控制总线(n8)、Bn微电网通信单元(n9)组成，并且Bn新能源发电单元(n4)通过Bn1变电单元(n71)连接Bn电力线(n2)构成Bn微电网的新能源发电供电电力路径；Bn储能单元(n5)通过Bn2变电单元(n72)连接Bn电力线(n2)构成Bn微电网的储能单元充电放电电力路径；Bn用电负荷(n6)通过Bn3变电单元(n73)连接Bn电力线(n2)构成Bn微电网的负荷用电电力路径；Bn电力线(22)通过Bn电网接入点(23)连接Bn变电单元(30)构成Bn微电网接入上一层级电网的电力路径连接端；Bn微电网系统控制单元(21)连接Bn微电网通信单元(29)并通过Bn微电网通信单元(29)经Bn微电网控制总线(28)分别链接Bn电网接入点(23)、Bn新能源发电单元(24)、Bn储能单元(25)、Bn用电负荷(26)构成Bn微电网的系统控制链路；A层级微电网由A层级系统控制单元(1)、A电力线(2)、A电网接入点(3)、A新能源发电单元(4)、A储能单元(5)、A用电负荷(6)、A1变电单元(71)、A2变电单元(72)、A3变电单元(73)、A层级控制总线(8)、A层级通信单元(9)、公共电网(10)以及B1变电单元(20)、Bn变电单元(30)和B1微电网系统控制单元(11)、Bn微电网系统控制单元(21)组成，并且A新能源发电单元(4)通过A变电单元(71)连接A电力线(2)构成A层级微电网的新能源发电供电电力路径；A储能单元(5)通过A变电单元(72)连接A电力线(2)构成A层级微电网的储能单元充电放电电力路径；A用电负荷(6)通过A变电单元(73)连接A电力线(2)构成A层级微电网的负荷用电电力路径；A层级微电网通过A电力线(2)连接A电网接入点(3)并接入公共电网(10)构成A层级微电网接入公共电网(10)的电力路径；B1变电单元(20)连接A电力线(2)构成B1微电网与A层级微电网交互电力电量的电力路径；Bn变电单元(30)连接A电力线(2)构成Bn微电网与A层级微电网交互电力电量的电力路径；A层级系统控制单元(1)连接A微电网通信单元(9)并通过A微电网通信单元(9)经A层级控制总线(8)分别链接A电网接入点(3)、A新能源发电单元(4)、A储能单元(5)、A用电负荷(6)、B1微电网系统控制单元(11)、Bn微电网系统控制单元(21)构成A层级微电网的系统控制链路；一种集散式微电网集群系统的控制方法如下：低层级微电网的B1微电网和Bn微电网分别由相应B1微电网系统控制单元(11)和Bn微电网系统控制单元(21)控制运行，并且低层级微电网的B1微电网和Bn微电网与上一层级的A层级微电网交互电力功率BHPP和交互电力电量BHPL时，分别由相应的B1微电网系统控制单元(11)和Bn微电网系统控制单元(21)接受A层级系统控制单元(1)发出的功率最大值PP、电量最大值PL、时长T的控制指令即在时长T时段内低层级微电网的B1微电网和Bn微电网与上一层级的A层级微电网交互电力功率满足BHPP≤PP，交互电力电量满足BHPL≤PL；在满足时长T时段内低层级微电网的B1微电网和Bn微电网与上一层级的A层级微电网交互电力功率满足BHPP≤PP，交互电力电量满足BHPL≤PL的前提条件下，B1微电网系统控制单元(11)和Bn微电网系统控制单元(21)分别相应分散且独立控制B1微电网和Bn微电网运行并满足：B1微电网的发电功率B1PP、发电量B1PL、储能充放电功率B1CPP、储能充放电电量B1CPL、负荷用电功率B1UP、负荷用电量B1UPL，在时长T时段内调控同时满足：B1PP+B1CPP＝B1UP+B1HPP x(B1PP/(B1PP+BnPP))B1PL+B1CPL＝B1UPL+B1HPL x(B1PL/(B1PL+BnPL))；Bn微电网的发电功率BnPP、发电量BnPL、储能充放电功率BnCPP、储能充放电电量BnCPL、负荷用电功率BnUP、负荷用电量BnUPL，在时长T时段内调控满足：BnPP+BnCPP＝BnUP+BnHPP x(BnPP/(B1PP+BnPP))BnPL+BnCPL＝BnUPL+BnHPL x(BnPL/(B1PL+BnPL))。