[发明专利]一种对等控制模式下微电网电压频率偏差估计方法

说明书

本发明公开了一种对等控制模式下微电网电压频率偏差估计方法，首先获取电源规划数据、系统运行预测数据、系统的运行控制参数、微电网安全运行时频率和电压的稳定运行范围，计算对等控制下频率和电压的偏差，针对不同场景下功率波动进行微电网频率和电压偏差的估算，得到功率波动下频率和电压的偏差值，采用微电网稳定裕度分析模型，计算微电网当前状态下的频率和电压的稳定裕度，如果稳定裕度超过微电网的运行标准，说明电压、频率越限，需要修改运行参数，提高稳定性；如果稳定裕度没有越限，则用来衡量当前的运行状态。本发明能为微电网的稳定性分析和控制策略设计提供数据支撑和实践意义，应用范围较为广泛，实用性和适用性较强。

技术领域

本发明属于微电网系统中运行控制技术领域，具体涉及一种对等控制模式下微电网电压频率偏差估计的工程化方法。

背景技术

随着当今世界对于能源供给和电能供应质量、安全以及可靠性的要求越来越高，繁杂的大电力系统由于自身的不足已经难以满足日益增长的要求。分布式发电技术，尤其以微电网为代表形式，正在日趋走向成熟。微电网要自行实现控制和管理，就必须采用合理的控制策略，核心是保持电压和频率的稳定，从而保证微电网的高效稳定运行。出于工程运用的需求，提出一种对等控制模式下的新型微电网电压频率偏差估计方法，用来进行微电网稳定性分析和控制策略设计。

为了保证微电网在并网、孤岛情况下的稳定、可靠运行及过渡过程的平滑切换，需要结合各类电源的特征和逆变器控制方式，设计合理有效的微电网协调控制策略。孤岛时微电网采用的控制策略有两种：主从控制与对等控制。主从控制下，主控单元为整个微电网提供电压和频率支撑，微电网的电压和频率保持不变；对等控制下，当出现有、无功功率波动时，各分布式电源通过下垂控制策略完成功率平衡控制，将会导致微电网的电压和频率发生变化。处于对等控制下的微电网若由并网向孤岛转换或在孤岛状态下发生源荷故障时，都会带来有、无功功率的波动，控制电压频率在限制范围内是维持微电网稳定运行的必要条件。通常并离网的平滑切换等典型场景都在暂态层面进行分析，一般不在微电网初期规划中进行，但在工程问题中，有时需要对电压频率的偏差进行简单估计，从而对微电网的运行控制参数，如电源容量、调节速率、下垂系数等进行修正，给出更合理的微电网规划方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种对等控制模式下微电网电压频率偏差估计方法，针对工程中实际微电网的运行控制问题，从稳态角度出发，提出一种对等模式下的新型微电网电压频率偏差估计的工程化方法，解决实际工程中微电网的运行控制问题，为微电网稳定性分析和控制策略设计提供数据支撑和实践意义。

本发明采用以下技术方案：

一种对等控制模式下微电网电压频率偏差估计方法，首先获取电源规划数据、系统运行预测数据、系统的运行控制参数、微电网安全运行时频率和电压的稳定运行范围，计算对等控制下频率和电压的偏差，针对不同场景下功率波动进行微电网频率和电压偏差的估算，得到功率波动下频率和电压的偏差值，采用微电网稳定裕度分析模型，计算微电网当前状态下的频率和电压的稳定裕度，如果稳定裕度超过微电网的运行标准，说明电压、频率越限，需要修改运行参数，提高稳定性；如果稳定裕度没有越限，则用来衡量当前的运行状态。

具体的，包括以下步骤：

S1、分别获取参与调节的电源数量m、电源出力分布P_G、Q_G在每一个时段的值；以及电源所在电压等级j、典型场景下若干个PCC点交换的有功功率P_c、无功功率Q_c和对应场景下的负荷量P_Lc、Q_Lc；频率特性下垂参数K_pf；负荷频率静态特性参数K_Lf；电压特性下垂参数K_pv；负荷电压静态特性参数K_Lv、微电网安全运行时频率[f_min，f_max]和电压[U_min，U_max]；