[发明专利]一种微电网系统协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种微电网系统协调控制方法。

背景技术

微电网是一种由分布式发电、储能和负荷共同组成的小型低压系统。微电网内部电源以清洁能源为主，主要由电力电子设备实现电能的变换。微电网通过控制实现网络内部的电力电量平衡，可并网或独立运行，相对于外部电网表现为单一的自治受控单元，能够满足用户对电能质量和供电安全方面的需求。

微电网可采取并网及离网运行方式，且在这两种运行方式下，微电网的运行控制方式及目标存在较大差异。并网运行时，由于微电网的总体容量相对于配网来说较小，微电网的电压水平和额定频率都由配电网来支持和调节，微电网内部的各个分布式微电源只需控制功率流的输出。孤岛运行时，微电网与配网连接断开，由于采用大量电力电子设备作为接口，其系统惯性小或无惯性、过载能力差、以及采用可再生能源发电的分布式电源输出电能的间隙性和负载功率的多变性增加了微电网频率和电压控制的难度。而且低压配电网线路呈阻性，使电压不仅与无功功率有关，也与有功功率有关，此时微电网内部要保持电压和频率的额定值，就需要制定可靠合适的微电网协调控制策略，以保证微电网在孤岛模式下的正常运行。

在微电网正常运行状态下，仅依靠分布式电源自身的发电控制能够维持微电网的基本运行，但是微电网在很多情况下，可能处于紧急、恢复、切换过渡、临界稳定等状态，这就需要以全局的、事先的信息分析系统的运行情况，并协调系统中出现的各种情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微电网系统协调控制方法，实现对微电网系统的协调控制，确保微电网安全、稳定运行。

本发明提供的一种微电网系统协调控制方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

（1）协调控制系统程序初始化；

（2）处理数字开关量，并与微电网能量管理系统、液晶显示模块、就地控制器进行信息交互；

（3）处理得到的信息的数据；

（4）判别微电网工况，并根据微电网工况类别调用相应的控制程序模块；

（5）所述控制程序模块计算各运行设备的功率指令值，确认满足各运行设备的安全经济性指标后，下发信号至微电网各运行设备，调整系统的运行状态。

其中，步骤（1）所述协调控制系统程序初始化包括初始化变量和判断微电网的初始工况。

其中，所述变量包括微电网成员构成、微电网成员状态（微电网成员的三相电压、三相电流、频率、有功功率、无功功率、工作模式、告警、故障等信息）、系统控制参数和系统控制指令等。

其中，所述协调控制系统进行分时多任务时，其程序根据优先权由高到低依次分为Cyclic#1任务层、Cyclic#2任务层、Cyclic#3任务层、Cyclic#4任务层和Cyclic#5任务层，每个任务均单独循环运行；

所述Cyclic#1任务层用于完成对外部数字开关量输入的采集处理和对数字开关量的控制输出任务；

所述Cyclic#2任务层用于完成判断微电网工况状态和各工况状态的协调控制任务；

所述Cyclic#3任务层用于完成交互信息的数据处理任务；

所述Cyclic#4任务层用于完成所述协调控制系统、微电网能量管理系统和液晶显示模块间的信息交互任务；

所述Cyclic#5任务层用于完成所述协调控制系统和本地控制器之间的信息交互任务。

其中，所述Cyclic#1任务层的循环时间设置为5ms；

所述Cyclic#2任务层的循环时间设置为10ms；

所述Cyclic#3任务层的循环时间设置为20ms；

所述Cyclic#4任务层的循环时间设置为50ms；

所述Cyclic#5任务层的循环时间设置为100ms。

其中，步骤（2）交互的信息包括所述协调控制系统分别与微电网能量管理系统、液晶显示模块和本地控制器之间的信息。

其中，所述本地控制器包括光伏逆变器、风机逆变器和储能PCS。

其中，所述微电网工况类别包括静止状态、开机状态、并网状态、离网状态和停机状态。

其中，所述系统工况为静止状态时，所述控制程序模块检测微电网系统当前是否满足开机条件，确认后执行开机程序；

所述系统工况为并网状态时，所述控制程序模块执行并网控制策略，控制分布式发电单元的有功功率、无功功率，满足系统调度和能量优化的要求；