[发明专利]一种基于状态转换的微网协调控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于状态转换的微网协调控制系统，其特征在于：它包括中央控制器、对各负荷进行测控的负荷测控模块、对配电网进行测控的配电网测控模块、对各分布式电源进行测控的分布式电源测控模块和对储能装置进行测控的储能装置测控模块，负荷测控模块、配电网测控模块、分布式电源测控模块和储能装置测控模块分别通过收发信模块与中央控制器双向连接；各负荷和配电网分别通过投切开关与微网总线连接，各分布式电源依次通过电力电子/旋转接口和投切开关与微网总线连接，储能装置依次通过电力电子接口和投切开关与微网总线连接；在微网和配电网之间的公共耦合点处设有用于测量公共耦合点两侧电压的幅值、频率和相位的测量装置，测量装置与中央控制器连接；各测控模块与对应的投切开关双向连接；各分布式电源测控模块的其中一路输出接对应的电力电子/旋转接口，储能装置测控模块的其中一路输出接储能装置对应的电力电子接口；中央控制器根据所采集的各路信息向各测控模块发出操作指令，以实现各受控元件间的协调控制。

2.根据权利要求1所述的微网协调控制系统，其特征在于：所述负荷分为可中断负荷和敏感负荷；分布式电源分为间隙性电源和连续性电源。

3.根据权利要求2所述的微网协调控制系统，其特征在于：所述中央控制器将微网有效运行状态定义为12种，每种状态对间隙性电源、储能装置、连续性电源、配电网和可中断负荷的控制方式如下表：

其中，“MPPT”控制指间歇性电源采用最大功率跟踪控制方式，“PQ”控制指使逆变器按参考功率输出输出的有功功率和无功功率；“Droop”控制是指逆变器模拟传统同步发电机的下垂控制方式；“V/f”控制是指不管微源输出功率怎么变化，其输出电压的频率和幅值频率一直维持在设定值；“0”代表断开；“1”代表连接；“-”代表没有这类微源处于运行状态。

4.根据权利要求3所述的微网协调控制系统，其特征在于：所述中央控制器将可能引起微网状态转换的触发事件分为11种，对应的编号为：编号1-储能装置电能耗尽或故障而退出运行；编号2-储能单元恢复运行；编号3-连续性电源全部退出运行；编号4-连续性电源部分恢复运行；编号5-间歇性电源全部退出运行；编号6-间歇性电源部分恢复运行；编号7-连续性电源的备用容量能够满足最大敏感负荷；编号8-连续性电源功率输出达到最大值；编号9-连续性电源的备用容量能够满足最大可中断负荷；编号10-配电网故障或停电；编号11-配电网恢复正常；触发事件发生时，微网由当前运行状态转换到下一个状态的转换关系如下表：

5.微网协调控制方法，其特征在于：本方法先将微网中的间隙性电源、储能装置、连续性电源、配电网和可中断负荷按在网或退网两种情形排列组合出全部可能的运行状态，共32种，微网中的敏感负荷始终在网连接；然后将32种可能的运行状态中不允许出现的情形和不符合实际情况、不予考虑的情形去除，简化得到12种有效运行状态，每种状态对间隙性电源、储能装置、连续性电源、配电网和可中断负荷的控制方式如下表：

其中，“MPPT”控制指间歇性电源采用最大功率跟踪控制方式，“PQ”控制指使逆变器按参考功率输出输出的有功功率和无功功率；“Droop”控制是指逆变器模拟传统同步发电机的控制方式；“V/f”控制是指不管微源输出功率怎么变化，其输出电压的频率和幅值频率一直维持在设定值；“0”代表断开；“1”代表连接；“-”代表没有这类微源处于运行状态。

同时将可能引起微网状态转换的触发事件分为11种，对应的编号为：编号1-储能装置电能耗尽或故障而退出运行；编号2-储能单元恢复运行；编号3-连续性电源全部退出运行；编号4-连续性电源部分恢复运行；编号5-间歇性电源全部退出运行；编号6-间歇性电源部分恢复运行；编号7-连续性电源的备用容量能够满足最大敏感负荷；编号8-连续性电源功率输出达到最大值；编号9-连续性电源的备用容量能够满足最大可中断负荷；编号10-配电网故障或停电；编号11-配电网恢复正常；触发事件发生时，微网由当前运行状态转换到下一个状态的转换关系如下表：