[发明专利]一种用于微电网的防逆流保护控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于微电网的防逆流保护控制方法，属于分布式发电领域。

背景技术

当前，节能减排和绿色能源成为全世界关注的焦点，同时也是我国智能电网的建设目标之一。作为智能电网，要求其既能适应大电源的接入，也要支持可再生能源以分布式发电的方式友好接入，满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。

但是，光伏等分布式电源具有间歇性、随机性、响应速度慢、惯性小等特点，并网后容易引起电压波动和闪变，尤其是当大容量分布式电源并入中低压配电网时，要实现配电网的功率平衡，并保证供电可靠性和电能质量较为困难。为了降低大规模分布式电源并网对外部公共电网的冲击和负面影响，通过微电网技术来集成整合分布式发电系统，可以很好地解决目前分布式发电并网存在的技术难题。

微电网按照并网点功率输送方向分为“并网不上网”和“并网且上网”两种方式。在“并网不上网”方式下，微电网并网点功率只能由公共电网向微电网用户负载输送；“并网且上网”方式下，并网点功率可以双向流动，微电网的富裕功率可以输送给公共电网。然而，对于采用“并网且上网”方式运行的微电网，其相对于外部公共电网所表现出的电源特性仍然会对电网的稳定运行造成一定影响，具体地说主要有三个方面：

??  第一，微电网中大量的电力电子设备产生的谐波对公共电网的电能质量造成影响。

??  第二，当公共电网发生故障时，微电网所产生的逆功率会对机器设备造成损坏，严重时甚至危及检修人员的人身安全。

??  第三，由于微电网的电源特性，改变了公共电网单电源、辐射型、单向潮流的特点，从而使得现有的电流保护措施不再适用。

针对采用“并网不上网”方式运行的微电网，申请号为201210173096.2的中国专利公开了一种并网不上网微网系统及其控制方法，通过微电网中央控制器以及安装在公共连接点处的逆功率保护装置防止逆功率反送，保证整个微电网系统只向公共电网取电而不向公共电网送电，从而避免了微电网对公共电网造成影响。但是该技术主要是通过限制分布式电源输出甚至切除分布式电源的手段来消除逆功率，这既不符合国家要求余电上网的政策，也不利于分布式电源的正常运行，同时也没有充分利用新能源，造成了可再生能源的浪费。

针对以上政策和技术现状，有必要提出一种用于微电网的防逆流保护控制方法，在不切除分布式电源的前提下，通过合理地对微电网能量进行管理，实现微电网系统的防逆流控制，从而避免对公共电网造成影响，同时最大化利用可再生能源发电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种设计合理的用于微电网的防逆流保护控制方法，在不切除分布式电源的前提下，通过合理地对微电网能量进行管理，实现微电网系统的防逆流控制，从而避免对公共电网造成影响，同时最大化利用可再生能源发电。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种用于微电网的防逆流保护控制方法，所述的微电网包括分布式电源、储能系统、用户负载；所述分布式电源和储能系统通过各自的能量变换装置接入交流母线；用户负载以分组的方式接入交流母线；交流母线通过公共连接点接入公共电网；微电网中还设置有防逆流控制；其特征在于：所述的微电网还配置有额外负载，将该额外负载通过可控开关与交流母线连接，且将该额外负载与公共电网连接，所述的额外负载的功率大于微电网的富裕功率；

设置分布式电源发电容量为Ps，微电网用户负载容量为Pl，防逆流控制启动阈值为Pa，防逆流控制关闭阈值为Pb；

该防逆流保护控制方法还包括以下步骤：

（1）当Ps-Pl＞Pa时，转步骤（2）；

当Pl-Ps＞Pb时，转步骤（3）；

当-Pb≤Ps-Pl≤Pa时，微电网保持现有状态不变；

    （2）检测储能系统当前容量；

储能系统当前容量未达到其能量上限，转步骤（4）；

储能系统当前容量已达到其能量上限，转步骤（5）；

    （3）微电网切换为并网模式，由公共电网和储能系统补充微电网负荷缺口；

    （4）微电网切换为孤岛模式，储能系统充电吸收多余的分布式电源发电容量；

（5）微电网切换为孤岛模式，闭合额外负载与交流母线连接的线路上的可控开关，由额外负载消纳微电网发出的富裕功率。

当微电网内分布式电源输出功率大于用户负载且储能系统已达到能量上限时，微电网的富裕功率由该额外负载消耗，从而不需要切除分布式电源。