[发明专利]柴油发电机和蓄电池组构成的独立微电网

权利要求书

1.一种柴油发电机和蓄电池组构成的独立微电网，其特征在于包括多台柴油发电机和蓄电池组；每台柴油发电机分别有各自单独的机组控制器DCn，其内部含有处理器，处理器的输入连接用于采集交流母线电压、电流的交流母线机组测量模块，用于采集所控柴油发电机的电压、电流、运行时间t_m、转速n_m的柴油发电机测量模块，用于采集交流母线及所控柴油发电机电压相位差的相位检测模块；机组控制器DCn的处理器有转速调节输出端、电压调节输出端，同时连接包括断路器的机组执行模块，其内各断路器的触点Dk_m分别连接于各柴油发电机和交流母线之间；蓄电池组也拥有自己独立的控制器BC，其内部包含的处理器输入端连接用于采集交流母线电压、电流的交流母线电池测量模块，用于采集蓄电池组剩余电量SOC的蓄电池组测量模块；蓄电池组控制器BC的处理器有逆变器控制信号的输出端，同时连接包括断路器的电池执行模块，其内断路器的触点BK连接于蓄电池组逆变器和交流母线之间；机组控制器DCn和蓄电池组控制器BC均通过上位机总线模块连接于上位机通讯总线上，最后实现与上位机处理器通讯；上位机处理器连接包括断路器的负荷执行模块，交流母线分别经负荷执行模块内的各断路器的触点LKn与不同重要等级的负荷连接；

所述独立微电网的协调控制方法是包括如下步骤：开始时，各个机组控制器DCn和蓄电池组控制器BC的处理器首先由小到大依次加载确定各自的控制器编号，并经过上位机通讯总线模块向上位机通讯总线发送各控制器所控柴油发电机及蓄电池组的编号，启动至少一台柴油发电机，上位机上电开始工作：

（1）将蓄电池组投入至交流母线上；首个小时步长内，各个机组控制器DCn和蓄电池组控制器BC采集相应的信息，并发送至上位机通讯总线上；

（2）上位机计算当前小时步长t内的任一时刻的净负荷功率P_t1，并计算考虑备用容量的净负荷功率P_t2，P_t2=(1+10%)P_t1；

（3）调取上一个小时步长t-1内柴油发电机运行台数n_t-1；上一个小时步长t-1内未满足最小运行时间的柴油发电机台数n_t-11；

（4）计算当前小时步长t内蓄电池最大应充电功率P_t3、蓄电池最大应放电功率P_t4，设蓄电池总功率为P；若SOC≥95%，则P_t3=0，否则P_t3=P*(1-SOC)；若SOC≤5%，则P_t4=0，否则P_t4=P*SOC；

（5）判断在当前小时步长t内，考虑备用容量的净负荷功率P_t2和蓄电池最大应充电功率P_t3之和是否大于等于上一小时步长t-1内未满足最小运行时间的所有柴油发电机在剩余的最大运行时间内的最大输出功率P_t-15的总和；如果不满足则关闭上一小时步长t-1内所有已满足最小运行时间的柴油发电机，跳转至步骤（10）；如果满足则进行步骤（6）；

（6）判断在当前小时步长t内，考虑备用容量的净负荷功率P_t2和蓄电池最大应充电功率P_t3之和是否大于等于上一小时步长t-1内所有正在运行的柴油发电机的在剩余的最大运行时间内的最大输出功率P_t-15的总和；如果不满足则关闭一台上一小时步长t-1内已满足最小运行时间的柴油发电机，重复步骤（6），直至第一次满足本步骤条件；如果满足则进行步骤（7）；

（7）判断在当前小时步长t内，考虑备用容量的净负荷功率P_t2是否大于等于上一小时步长t-1内所有正在运行的柴油发电机的在剩余的最大运行时间内的最大输出功率P_t-15的总和；如果不满足则关闭一台上一小时步长t-1内已满足最小运行时间的柴油发电机，重复步骤（7），直至第一次满足本步骤条件，并进行步骤（8）；如果满足则进行步骤（8）；

（8）判断在当前小时步长t内，考虑备用容量的净负荷功率P_t2是否大于等于所有正在运行的柴油发电机的在剩余的最大运行时间内的最大输出功率P_t5的总和与蓄电池组的最大应放电功率P_t4之和；如果不满足则跳转至步骤（12）；如果满足则进行步骤（9）；

（9）判断在当前小时步长t内所有正在运行的柴油发电机总台数n_t是否等于柴油发电机的总台数m；如果不满足则投入一台柴油发电机，重复步骤（8）；如果满足则按重要等级由低到高切除一个负荷，重复步骤（8）；

（10）判断当前小时步长t内正在运行的柴油发电机在剩余的最大运行时间内的最大输出功率P_t5之和是否大于当前净负荷功率P_t1与蓄电池最大应充电功率P_t3之和；如果满足则保持各柴油发电机运行状态，并对蓄电池进行充电，跳转至步骤（12）；如果不满足则进行步骤（11）；

（11）判断当前小时步长t内正在运行的柴油发电机在剩余的最大运行时间内的最大输出功率P_t5之和是否大于当前净负荷功率P_t1；如果满足，则正在运行的柴油发电机既可以满足净负荷的功率需求，又可以给蓄电池充电，进行步骤（12）；如果不满足，则跳转至步骤（6）；

（12）当前小时步长t内的计算结束，等待准备进行下一个小时步长t+1内的计算。