一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電網(wǎng)運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，在一些小 城鎮(zhèn)、牧區(qū)、海島等有用電需求但不便于大規(guī)模電網(wǎng)建設(shè)的地區(qū)，可再生能源的應(yīng)用對于降 低建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排有重要意義。為了充分利用可再生能源，采用微電網(wǎng)技術(shù)將分布 式能源和負(fù)荷聯(lián)接起來，既實(shí)現(xiàn)了可再生能源的就地利用，降低損耗，又實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)電能 的合理調(diào)度，提高了用電可靠性。微電網(wǎng)也稱微網(wǎng)，是一組分布式電源、負(fù)荷、儲能系統(tǒng)和控 制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外 部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。
[0003] 微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，由于缺乏大電網(wǎng)提供的容量支持，因此首要任務(wù)就是建立穩(wěn) 定可靠的電壓和頻率參考。由于微電網(wǎng)中光伏和風(fēng)能等可再生能源以及負(fù)荷都具有波動性 和不確定性，因此，需要對能量波動進(jìn)行平衡。目前，通常使用大容量的儲能單元來實(shí)現(xiàn)這 一功能，在可再生能源發(fā)電量大于負(fù)荷的需求時，將電能儲存起來；當(dāng)再生能源發(fā)電量小于 負(fù)荷的需求時，儲能單元向微電網(wǎng)放電，以補(bǔ)充負(fù)荷所需的電量。
[0004] 目前，常用的儲能單元通常采用化學(xué)的儲能電池（即蓄電池）實(shí)現(xiàn)，例如，鉛酸電 池、鋰離子電池、鐵電池等，但這些化學(xué)儲能方法存在環(huán)境污染大、使用壽命短、運(yùn)維成本高 以及安全性差等問題。目前，在微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，為減小可再生能源以及負(fù)荷突變時對電 網(wǎng)的沖擊，保證可再生能源發(fā)電不足時的電力供應(yīng)，往往需要增加蓄電池的儲能容量，這使 得微電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維成本增加，相應(yīng)的，儲能容量越大的蓄電池也對生態(tài)環(huán)境造成的影響 也就越嚴(yán)重。
[0005] 因此，亟需一種微電網(wǎng)控制方案，以解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，用以解決微 電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行時,微電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)維成本高,對生態(tài)環(huán)境影響大的問題。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：
[0008] 本發(fā)明提供一種微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括：能量管理系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和微電網(wǎng)系統(tǒng)， 微電網(wǎng)系統(tǒng)包括：光伏發(fā)電單元、風(fēng)力發(fā)電單元、儲能單元和重要負(fù)荷，檢測系統(tǒng)用于檢測 儲能單元的剩余電量S0C、光伏發(fā)電單元的光伏并網(wǎng)逆變器運(yùn)行有功功率P pv(t)、風(fēng)力發(fā)電 單元的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)逆變器運(yùn)行有功功率Pwp(t)和重要負(fù)荷有功功率P 11 (t)，所述微電網(wǎng)系統(tǒng) 還包括微燃機(jī)發(fā)電單元；
[0009] 能量管理系統(tǒng)用于，當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，接收檢測系統(tǒng)發(fā)送的SOC檢測值、 P11⑴、Ppv⑴和Pwp⑴，將SOC檢測值與預(yù)設(shè)的SOC上限SOC niax和SOC下限soc_相比較， 并計(jì)算Ppv(t)與Pwp(t)之和；以及，根據(jù)比較結(jié)果、P pv(t)與Pwp(t)之和以及Pn(t)，控制微 燃機(jī)發(fā)電單元啟動，或者，根據(jù)比較結(jié)果、Ppv(t)與Pwp(t)之和、P11 (t)和預(yù)設(shè)的儲能單元的 PCS額定有功功率I\s_，控制微燃機(jī)發(fā)電單元啟動。
[0010] 進(jìn)一步的，所述微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括一般可控負(fù)荷；
[0011] 所述能量管理系統(tǒng)具體用于，當(dāng)判斷出SOC檢測值小于或等于soc_時，切除一般 可控負(fù)荷，計(jì)算P pv(t)與Pwp(t)之和，并將所述Ppv(t)與Pwp(t)之和與P n(t)相比較，若所 述ppv(t)與PWP(t)之和小于P n(t)，則控制微燃機(jī)發(fā)電單元啟動；當(dāng)判斷出SOC檢測值大于 soc_且小于SOCniaxW，計(jì)算Ppv⑴與Pwp⑴之和，將所述P pv⑴與Pwp⑴之和與P11⑴相比 較，若所述Ppv⑴與P wp⑴之和小于P11⑴，則計(jì)算P11⑴與I\s_之差，并將所述P pv⑴與 Pwp⑴之和與所述P11 (t)與Pls咖之差相比較，若所述Ppv (t)與Pwp (t)之和小于所述P11 (t) 與I\s_之差，則控制微燃機(jī)發(fā)電單元啟動。
[0012] 進(jìn)一步的，所述微電網(wǎng)系統(tǒng)還包括一般可控負(fù)荷；
[0013] 所述能量管理系統(tǒng)還用于，根據(jù)所述比較結(jié)果控制微燃機(jī)發(fā)電單元關(guān)閉，或者，根 據(jù)所述比較結(jié)果、P pv⑴與Pwp⑴之和、P11⑴和預(yù)設(shè)的一般可控負(fù)荷額定有功功率P12niax, 控制微燃機(jī)發(fā)電單元關(guān)閉。
[0014] 優(yōu)選的，所述能量管理系統(tǒng)具體用于，當(dāng)判斷出SOC檢測值大于或等于SOCniax時， 控制微燃機(jī)發(fā)電單元關(guān)閉，計(jì)算P pv(t)與Pwp(t)之和，并將所述Ppv(t)與Pwp(t)之和與 P11⑴相比較，若所述Ppv⑴與Pwp⑴之和大于或等于P11⑴，貝IJ控制部分一般可控負(fù)荷投 入所述微電網(wǎng)系統(tǒng)；當(dāng)判斷出SOC檢測值大于SOC niin且小于SOCniax，且所述Ppv(t)與Pwp(t) 之和大于或等于P n(t)時，計(jì)算Pn(t)與P12niax之和，并將所述Ppv(t)與P wp(t)之和與所述 P11⑴與P12niax之和相比較，若所述Ppv⑴與Pwp⑴之和小于所述P 11⑴與P12niax之和，貝IJ控 制微燃機(jī)發(fā)電單元關(guān)閉，并控制部分一般可控負(fù)荷投入所述微電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0015] 進(jìn)一步的，所述能量管理系統(tǒng)還用于，若所述PPV(t)與Pwp(t)之和大于或等于所述 P11⑴與P12niax之和，則計(jì)算P11⑴、P12niax和I\ s_之和，并將所述Ppv⑴與Pwp⑴之和與所 述計(jì)算Pn⑴、P 12nax和Pliinax之和相比較,若所述Ppv⑴與Pwp⑴之和小于所述P n(t)、P12nax 和I\s_之和，則控制全部一般可控負(fù)荷投入所述微電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0016] 進(jìn)一步的，所述能量管理系統(tǒng)還用于，若所述PPV(t)與Pwp(t)之和大于或等于所述 P11⑴、P12niax和I\s_之和，則降低風(fēng)力發(fā)電單元的風(fēng)機(jī)并網(wǎng)逆變器運(yùn)行有功功率P wp⑴。
[0017] 進(jìn)一步的，所述檢測系統(tǒng)還用于，當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時，檢測公共連接點(diǎn)PCC 點(diǎn)有功功率Pra (t)和微燃機(jī)發(fā)電單元的微燃機(jī)運(yùn)行有功功率PD(；(t);
[0018] 所述能量管理系統(tǒng)還用于，當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時，接收檢測系統(tǒng)發(fā)送的 Ppcc(t)和PDS(t)，并根據(jù)Ppcc(t)、PDC(t)和預(yù)設(shè)的PCC點(diǎn)有功功率上限P pccniax，控制微燃機(jī)發(fā) 電單元關(guān)閉。
[0019] 優(yōu)選的，所述能量管理系統(tǒng)具體用于，將pTO(t)與Ppraiiax相比較，當(dāng)P ra(t)大于或 等于時，判斷PD(；(t)是否大于〇,若PD(；(t)大于0,則控制微燃機(jī)發(fā)電單元關(guān)閉。
[0020] 進(jìn)一步的，所述檢測系統(tǒng)還用于，檢測儲能單元并網(wǎng)功率Pb (t);
[0021 ] 所述能量管理系統(tǒng)還用于，在控制微燃機(jī)發(fā)電單元關(guān)閉之后，將Pra (t)與Praniax相 比較，若Ppee(t)大于或等于Ppraiiax，則調(diào)節(jié)儲能單元并網(wǎng)功率Pb(t)，并將Pb(t)與設(shè)置的充 電狀態(tài)下的儲能單元額定功率-Penet(t)相比較，若Pb(t)小于-Penet(t)，則控制儲能單元以 額定功率運(yùn)行，將光伏發(fā)電單元并網(wǎng)功率P v(t)降低至0,并將Prce(t)與Ppraiiax相比較，若 Ppcc(t)大于或等于Ppcc隨，貝IJ將風(fēng)力發(fā)電單元并網(wǎng)功率Pw(t)降低至0。
[0022] 進(jìn)一步的，所述檢測系統(tǒng)還用于，檢測儲能單元并網(wǎng)功率Pb(t)和風(fēng)力發(fā)電單元 并網(wǎng)功率？七）；
[0023] 所述能量管理系統(tǒng)還用于，當(dāng)微電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行時，接收檢測系統(tǒng)發(fā)送的 Ppcc⑴、Pw⑴和Pb⑴，并根據(jù)Pra⑴、Pw⑴、Pb⑴、預(yù)設(shè)的PCC點(diǎn)有功功率下限P rcaun和 設(shè)置的放電狀態(tài)下的儲能單元額定功率P^t(t)，控制微燃機(jī)發(fā)電單元啟動。
[0024] 優(yōu)選的，所述能量管理系統(tǒng)具體用于，當(dāng)Pra(t)小于或等于Praniin時，若判斷出 pw(t)為0,則控制風(fēng)力發(fā)電單元啟動，并判斷風(fēng)力發(fā)電單元是否處于MPPT模式，若是，則將 pPCC(t)與Ppccniin相比較，若pPCC(t)小于或等于P pccniin，貝IJ判斷光伏發(fā)電單元并網(wǎng)功率pv(t) 是否為0,若是，則啟動光伏發(fā)電單元，并判斷光伏發(fā)電單元是否處于MPPT模式，若是，則將 Ppcc⑴與Ppccniin相比較，若Ppcc⑴小于或等于P pcc議，貝IJ調(diào)節(jié)儲能單元并網(wǎng)功率Pb⑴，并將 pb(t)與設(shè)置的放電狀態(tài)下的儲能單元額定功率penet(t)相比較，若pb(t)大于ρε_α)，則 控制儲能單元以(t)運(yùn)行，并控制微燃機(jī)發(fā)電單元啟動。
[0025] 本發(fā)明通過在微電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置微燃機(jī)發(fā)電單元，微電網(wǎng)系統(tǒng)孤網(wǎng)運(yùn)行時，若光 伏發(fā)電單元和風(fēng)力發(fā)電單元出力不足，可以啟動微燃機(jī)發(fā)電單元，用以為負(fù)荷提供電力供 應(yīng)，可以減小儲能單元的蓄電池的儲能容量，從而減少環(huán)境污染，降低微電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維成 本，提高微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行控制流程1的示意圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行控制流程2的示意圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行控制流程3的示意圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行控制流程4的示意圖；
[0031] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行控制流程5的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯 然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施 例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提