科技小知識(shí)：一種獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法

本發(fā)明涉及一種獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，屬于微電網(wǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括如下步驟：步驟一：微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)實(shí)時(shí)采集各DG設(shè)備的電壓U、頻率f和功率P;步驟二：實(shí)時(shí)監(jiān)視電壓U和頻率f，判斷是否偏離正常區(qū)域步驟三：當(dāng)電壓U不正常時(shí)，完成相應(yīng)動(dòng)作后進(jìn)入步驟一，重新采集;步驟四：當(dāng)頻率f不正常時(shí)，完成相應(yīng)動(dòng)作后進(jìn)入步驟一，重新采集。本發(fā)明可以解決獨(dú)立微電網(wǎng)因負(fù)荷變化造成的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)，使系統(tǒng)能夠進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)并重新穩(wěn)定運(yùn)行。

申請(qǐng)人 大工(青島)新能源材料技術(shù)研究院有限公司

發(fā)明人 辛娜 張曉峰 張可欣 卞德振 譚毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，屬于微電網(wǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

頻率是電能質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，必須維持在50HZ，± 0.2HZ。系統(tǒng)頻率過(guò)大時(shí)，發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備都會(huì)受到不良影響。常規(guī)的大電網(wǎng)系統(tǒng)，負(fù)荷變化引起的頻率偏移由電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整來(lái)限制。當(dāng)負(fù)荷變化造成動(dòng)態(tài)的擾動(dòng)，獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)因缺少大電網(wǎng)的支持，系統(tǒng)不具備進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)并重新保持穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其目的是解決獨(dú)立微電網(wǎng)系統(tǒng)中因負(fù)荷變化引起的頻率偏移及動(dòng)態(tài)的擾動(dòng)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，包括如下步驟：

步驟一：微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)實(shí)時(shí)采集各DG設(shè)備的電壓U、頻率f和功率P;

按照電壓U、頻率f的穩(wěn)定性進(jìn)行區(qū)域劃分，包括以下區(qū)域：AL區(qū)、AH區(qū)、BL區(qū)、BH區(qū)、CL區(qū)、CH區(qū)和D區(qū);

其中：

A區(qū)代表：在額定電壓、頻率附近，電壓、頻率偏差在電能質(zhì)量要求范圍內(nèi)，屬波動(dòng)的正常范圍;

B區(qū)代表：稍微超出額定電壓、頻率允許波動(dòng)范圍，通過(guò)儲(chǔ)能調(diào)節(jié)，很快能回到A區(qū)域;

C區(qū)代表：嚴(yán)重超出電壓、頻率允許波動(dòng)范圍，需通過(guò)切機(jī)、切負(fù)載，使系統(tǒng)穩(wěn)定;

D區(qū)代表：超出電壓、頻率可控范圍，電網(wǎng)受到大的擾動(dòng);

H代表波動(dòng)較高;L代表波動(dòng)較小;

步驟二：實(shí)時(shí)監(jiān)視電壓U和頻率f，判斷是否偏離正常區(qū)域，包括如下小步：

第一步：判斷電壓U是否偏離正常區(qū)域：若電壓U正常則進(jìn)入第二步，若電壓U不正常則進(jìn)入步驟三;

第二步：判斷頻率f是否偏離正常區(qū)域：若頻率f正常則進(jìn)入步驟一，若頻率f不正常則進(jìn)入步驟四;

步驟三：當(dāng)電壓U不正常時(shí)，完成相應(yīng)動(dòng)作后進(jìn)入步驟一，重新采集;

步驟四：當(dāng)頻率f不正常時(shí)，完成相應(yīng)動(dòng)作后進(jìn)入步驟一，重新采集。

進(jìn)一步地，所述微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)包括人機(jī)交流模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、預(yù)測(cè)模塊和決策優(yōu)化模塊。

進(jìn)一步地，所述DG設(shè)備包括發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備，發(fā)電設(shè)備包括光伏系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，用電設(shè)備包括負(fù)荷和儲(chǔ)能系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述步驟三中，電壓U不正常包括以下五種情況：

情況一：電壓U在BL區(qū)：增加無(wú)功出力，以彌補(bǔ)系統(tǒng)的無(wú)功缺額;

情況二：電壓U在BH區(qū)：降低無(wú)功出力，提高有功出力，適應(yīng)負(fù)荷需求;

情況三：電壓U在CL區(qū)：刪減非必要符合，最大限度地保證重要負(fù)荷供電不中斷;

情況四：電壓U在CH區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：電壓U在D區(qū)：保護(hù)、故障隔離，當(dāng)故障時(shí)，應(yīng)采取快速切除故障技術(shù)，切除故障，恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，頻率f不正常包括以下五種情況：

情況一：頻率f在BL區(qū)：儲(chǔ)能充電，當(dāng)擾動(dòng)>30min，制約DG;

情況二：頻率f在BH區(qū)：儲(chǔ)能充電，當(dāng)擾動(dòng)>30min，刪除非標(biāo)負(fù)荷;

情況三：頻率f在CL區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況四：頻率f在CH區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：頻率f在D區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%。

進(jìn)一步地，電壓U和頻率f均未偏離正常區(qū)域，都位于AH區(qū)、AL區(qū)時(shí)，說(shuō)明獨(dú)立微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷變化不大，各DG發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備的電壓U、頻率f和功率P持續(xù)在某一平均值附近變化或者變化很小，由微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)采用穩(wěn)態(tài)恒頻恒壓控制使儲(chǔ)能平滑DG出力。

本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，可以解決獨(dú)立微電網(wǎng)因負(fù)荷變化造成的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)，使系統(tǒng)能夠進(jìn)入新的穩(wěn)定狀態(tài)并重新穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明要點(diǎn)簡(jiǎn)析：

1 .一種獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)實(shí)時(shí)采集各DG設(shè)備的電壓U、頻率f和功率P;

按照電壓U、頻率f的穩(wěn)定性進(jìn)行區(qū)域劃分，包括以下區(qū)域：AL區(qū)、AH區(qū)、BL區(qū)、BH區(qū)、CL區(qū)、CH區(qū)和D區(qū);

其中：

A區(qū)代表：在額定電壓、頻率附近，電壓、頻率偏差在電能質(zhì)量要求范圍內(nèi)，屬波動(dòng)的正常范圍;

B區(qū)代表：稍微超出額定電壓、頻率允許波動(dòng)范圍，通過(guò)儲(chǔ)能調(diào)節(jié)，很快能回到A區(qū)域;

C區(qū)代表：嚴(yán)重超出電壓、頻率允許波動(dòng)范圍，需通過(guò)切機(jī)、切負(fù)載，使系統(tǒng)穩(wěn)定;

D區(qū)代表：超出電壓、頻率可控范圍，電網(wǎng)受到大的擾動(dòng);

H代表波動(dòng)較高;L代表波動(dòng)較小;

步驟二：實(shí)時(shí)監(jiān)視電壓U和頻率f，判斷是否偏離正常區(qū)域，包括如下小步：

第一步：判斷電壓U是否偏離正常區(qū)域：若電壓U正常則進(jìn)入第二步，若電壓U不正常則進(jìn)入步驟三;

第二步：判斷頻率f是否偏離正常區(qū)域：若頻率f正常則進(jìn)入步驟一，若頻率f不正常則進(jìn)入步驟四;

步驟三：當(dāng)電壓U不正常時(shí)，完成相應(yīng)動(dòng)作后進(jìn)入步驟一，重新采集;

步驟四：當(dāng)頻率f不正常時(shí)，完成相應(yīng)動(dòng)作后進(jìn)入步驟一，重新采集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)包括人機(jī)交流模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、預(yù)測(cè)模塊和決策優(yōu)化模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述DG設(shè)備包括發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備，發(fā)電設(shè)備包括光伏系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，用電設(shè)備包括負(fù)荷和儲(chǔ)能系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述步驟三中，電壓U不正常包括以下五種情況：

情況一：電壓U在BL區(qū)：增加無(wú)功出力，以彌補(bǔ)系統(tǒng)的無(wú)功缺額;

情況二：電壓U在BH區(qū)：降低無(wú)功出力，提高有功出力，適應(yīng)負(fù)荷需求;

情況三：電壓U在CL區(qū)：刪減非必要符合，最大限度地保證重要負(fù)荷供電不中斷;

情況四：電壓U在CH區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：電壓U在D區(qū)：保護(hù)、故障隔離，當(dāng)故障時(shí)，應(yīng)采取快速切除故障技術(shù)，切除故障，恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，所述步驟四中，頻率f不正常包括以下五種情況：

情況一：頻率f在BL區(qū)：儲(chǔ)能充電，當(dāng)擾動(dòng)>30min，制約DG;

情況二：頻率f在BH區(qū)：儲(chǔ)能充電，當(dāng)擾動(dòng)>30min，刪除非標(biāo)負(fù)荷;

情況三：頻率f在CL區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況四：頻率f在CH區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%;

情況五：頻率f在D區(qū)：制約DG，保證當(dāng)前功率小于所有DG能輸出最大功率的80%。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)低頻減載控制方法，其特征在于，電壓U和頻率f均未偏離正常區(qū)域，都位于AH區(qū)、AL區(qū)時(shí)，說(shuō)明獨(dú)立微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷變化不大，各DG發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備的電壓U、頻率f和功率P持續(xù)在某一平均值附近變化或者變化很小，由微電網(wǎng)能量管理平臺(tái)采用穩(wěn)態(tài)恒頻恒壓控制使儲(chǔ)能平滑DG出力。