[发明专利]一种适用于用户侧微电网的中央控制系统及方法

权利要求书

1.一种适用于用户侧微电网的中央控制系统，其特征在于，包括控制层、监测层和通讯层，控制层由配电网调度系统、微电网中央控制器和底层控制器组成，监测层由电流、电压互感器以及功率计组成，通讯层由通信端口和通信网络组成；配电网调度系统通过通信总线向MGCC发送调节控制指令，实现电网的安全经济运行；MGCC与并/离网控制开关通过通信总线连接，以控制微电网系统处于并网运行状态或者离网运行状态；MC与光伏发电系统开关、储能装置开关相连接，以控制光伏发电系统、储能装置的接入和切除；LC与负荷开关相连接，以控制负荷的接入和切除。

2.根据权利要求1所述的适用于用户侧微电网的中央控制系统，其特征在于：光伏发电系统由光伏电池板、光伏直流配电箱和光伏逆变器组成；储能系统由锂电池组和储能变流器组成；MC与光伏逆变器连接，控制光伏发电系统的输出功率；MC与储能变流器连接，控制储能装置的输出功率。

3.利用权利要求1所述的中央控制系统的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：用户侧微电网采用三级分层控制，上层为配电网调度系统，从配电网安全、经济运行的角度协调控制微电网；中间为MGCC，用于维持用户侧微电网频率电压的稳定，以保障用户侧微电网安全、稳定和满足功率限制需求；底层包括MC和LC，用于负荷、光伏发电系统和储能系统的控制；MGCC与配电网调度系统之间、MGCC与MC、LC之间采用以太网通信，MGCC与负荷、开关之间采用RS485或CAN通信。

4.根据权利要求3所述的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：底层单元监测装置获取的实时电气量先传输给相应的MC或LC，再通过MC或LC经通信总线传输给MGCC；同时底层控制器接收MGCC的控制指令后，在无需互相通信的前提下基于实时电气量实现对相应开关、变流器和负荷的一体化保护与控制；所述实时电气量包括电压、电流、功率和储能荷电状态信息。

5.根据权利要求3所述的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：MGCC接收底层控制器传输的实时电气量和调度层控制指令，经过决策后控制并/离网控制开关的通断，以使用户侧微电网系统处于并网运行状态或者离网运行状态。

6.根据权利要求3所述的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：微电网由并网运行状态转为离网运行状态的控制策略分计划内和计划外两种；

执行计划内并网转离网控制时，MGCC通过源荷功率协调控制，调整联络线功率接近于0后发出离网指令，实现并网至离网的切换；当检测到配电网电压或频率异常时，执行计划外并网转离网控制，MGCC迅速向各微源发出控制模式切换及功率设定指令，实现并网至离网的切换。

7.根据权利要求3所述的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：微电网由离网运行状态转为并网运行状态的控制策略：MGCC接收外界并网指令后，通过作为主电源的储能系统快速调节输出电压的幅值、频率和相位，实现准同期并网。

8.根据权利要求3所述的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：微电网并网运行时，以充分利用可再生能源为目的，以微源和负荷预测为参考值，优化调度各微源的出力；微电网离网运行时，通过对各分布式电源的控制模式及控制参数的设置，保证微电网安全稳定运行，同时维持用户侧微电网频率电压在允许范围之内；当储能系统、光伏发电系统和负荷的调节作用不能满足微电网内部功率平衡，引起其电压或频率异常时，需进行电压稳定控制或频率稳定控制。

9.根据权利要求4所述的用户侧微电网中央控制方法，其特征在于：为避免储能电池的过充过放，延长储能电池寿命，将储能SOC限制在设定范围内，同时为了避免储能电池在充放电时SOC迅速地达到上下限，对储能充放电功率进行约束。