[发明专利]微电网频率调节控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于微电网控制技术领域，涉及一种微电网频率调节控制方法及系统。

背景技术

目前，光伏发电、风力发电、生物质发电、潮汐发电以及以蓄电池和超级电容为代表的储能系统得到了广泛的应用，这些发电系统及其所在区域的负荷一起构成了一个微型电网。微型电网有两种不同的运行模式，即联网运行模式和孤岛运行模式，联网运行模式下分布式发电系统处于并网运行状态，为了充分的利用这些绿色清洁能源，通常让分布式发电系统以有功最大出力运行。由于现有的分布式发电系统容量相比于系统的整个电网来说很小，主电网完全有能力对电压和频率进行有效的控制，此时电压幅值和频率由主网来控制。当微型电网外部出现故障而主网不能为微型电网供电，甚至其故障将要威胁到微型电网的安全时，就需要及时将系统与微型电网孤立，形成孤岛并独立运行（孤岛运行），孤岛运行方式下微型电网非常脆弱，在电源输出功率小于负荷功率额定时，微型电网内的频率和电压将会降低；在输出功率大于负荷功率额定时，频率和电压将会升高，均会造成负荷的不稳定运行，即使此时输出功率正好等于负荷的额定功率，那么之后负荷的增大或减少仍会造成系统的失稳。此时，就需要微电网担负起电压和频率的控制任务，保持微网电压与频率的基本稳定。 

发明内容

本发明的目的是提供一种微电网频率调节控制方法及系统，以实现微电网在孤岛运行模式或并网运行模式下电压与频率的基本稳定。

为实现上述目的，本发明的微电网频率调节控制系统技术方案如下：该系统包括计算机以及与其连接的设于微电网中的分布电源功率控制设备、负荷控制设备和分布式测量元件，所述计算机用于根据分布式测量元件上传的实时测量信号，进行运算、处理后，分别向分布电源功率控制设备发出调节输出功率信号或负荷控制设备发出负荷投切信号，且分布电源功率控制设备、负荷控制设备根据计算机发出信号分别动作实现微电网的频率调节。

进一步的，所述分布式测量元件包括电压互感器、电流互感器、功率变送器和频率变送器。

为实现发明目的，本发明的微电网孤岛运行模式频率调节控制方法的步骤如下：

（1）分布式测量元件实时测量电压、频率及功率实时信号，并将信号上送至计算机中；

（2）计算机对上送的电压、频率及功率实时信号进行分析运算及相应处理；

（3）若是电源输出功率大于负荷功率，则向分布电源功率控制设备发出减小电源输出功率的信号；在电源最大输出功率下仍不能满足负荷需求时，则向负荷控制设备发出切除一定的不重要负荷的信号；

（4）分布电源功率控制设备或负荷控制设备根据计算机发出信号分别动作，实现微电网的频率调节。

为实现发明目的，本发明的微电网频率调节控制方法包括以下步骤：

（1）微电网与主电网并网运行时，微电网频率调节控制系统闭锁，不执行频率调节功能，微电网的频率调节由主电网的发电机组来实施，微电网中的分布式电源以有功最大功率运行；

（2）在微电网从主电网脱离瞬间或微电网的故障瞬间及时调整的释放能量，确保微电网在失去大电网的功率供应及故障情况下的微电网电压与频率的快速恢复；

（3）微电网与主电网离网孤岛运行时，分布式测量元件实时测量电压、频率及功率实时信号，并将信号上送至计算机中；计算机对上送的电压、频率及功率实时信号进行分析运算及相应处理；若是电源输出功率大于负荷功率，则向分布电源功率控制设备发出减小电源输出功率的信号；在电源最大输出功率下仍不能满足负荷需求时，则向负荷控制设备发出切除一定的不重要负荷的信号；分布电源功率控制设备或负荷控制设备根据计算机发出信号分别动作，实现微电网的频率调节。

本发明的微电网频率调节控制方法及系统，可以保证微电网在离网孤岛运行的瞬间利用微网中的蓄电池、超级电容等快速释放能量的设备，瞬时释放能量，抑制电压与频率的急剧波动，在离网孤岛稳定运行期间，通过对分布式电源的输出功率控制与负荷的切除来维持微网的频率稳定，确保微网电源产生的功率与微网所带负荷之间的功率平衡。

附图说明

图1是微电网频率调节控制系统结构框图；

图2是微电网频率调节控制方法简单流程图。

具体实施方式

一、微电网频率调节控制系统