[发明专利]模块化微电网功率容量一致性连续时间控制的方法及装置

说明书

本发明公开了一种模块化微电网功率容量一致性连续时间控制的方法及装置，平抑蓄电池能量波动，使蓄电池充放电特性和容量特性趋于一致，减少电力系统备用机组的容量，保证电网安全、有效地吸纳可再生能源发电，实现微电网的经济性优化。该方法包括：代理通信节点通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息；以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在连续时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种模块化微电网功率容量一致性连续时间控制的方法及装置。

背景技术

微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。由于传统的微电网具有公共总线和层次控制结构，对微电网的结构和容量扩展非常复杂和昂贵。模块化微电网由三端口变流器、蓄电池、负荷、风光发电单元以及备用柴油发电机组成。模块化微电网便于扩容，且通过运行控制和能量管理等，可以实现模块独立运行或互联运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来不利影响，最大限度地利用可再生能源电源出力，提高供电可靠性和电能质量，实现了从传统的柴油发电系统到清洁能源发电系统的转变。

从国家能源战略规划、社会行业发展和电网企业发展来看，模块化微电网技术将面临发展机遇和挑战，未来孤岛上的负荷也逐渐增加，而蓄电池储能系统是微电网的薄弱环节，蓄电池寿命直接影响微电网的收益，则蓄电池组能量管理系统不宜采取传统电网的集中通讯管理方式，因此分布式储能在工程应用和海岛推广意义上具有很大的价值。

分布式储能可以用于解决分布式电源接入和负荷快速增长给电力系统的运行于规划带来的问题与挑战。然而，现有的模块化微电网在互联运行时，各模内的蓄电池处于不同的充放电状态，能量波动和冲击幅度大，不仅会缩短蓄电池寿命较，还会降低电能质量和供电可靠性，并导致系统维护和运行成本较高。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种模块化微电网功率容量一致性连续时间控制的方法及装置，能够平抑蓄电池能量波动，使蓄电池充放电特性和容量特性趋于一致，削峰填谷，减少电力系统备用机组的容量，使间歇性可再生能源变为电网友好，可调度，跟踪计划出力，协调电网调度与可再生能源预测功率，进而保证电网安全、有效地吸纳可再生能源发电，实现微电网的经济性优化。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

一种模块化微电网功率容量一致性连续时间控制的方法，其包括：

代理通信节点通过稀疏通信网络交互蓄电池充放电功率信息和容量信息；以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，在连续时间根据获取的功率信息和容量信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率、容量分别趋于一致。

优选的，所述方法进一步包括：功率松弛模块中的代理通信节点向非功率松弛模块中的代理通信节点发送功率松弛模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息；相邻的非功率松弛模块中的代理通信节点之间相互发送其所属模块的蓄电池充放电功率信息和容量信息。

优选的，所述方法包括：以充放电功率信息和容量信息中包括的蓄电池功率P_Bati、容量S_Bati为一致性变量，根据式

来设置在时刻t时第i个非功率松弛模块与模块化微电网的交互功率P_Ei(t)；