[发明专利]一种并网型微电网协调控制系统及其方法

说明书

本发明提出的一种并网型微电网协调控制系统，包括：电网协调控制器；微电网中，各储能单元和各可再生电源分别通过一个供电开关连接微网母线，微网母线下联的每一条支路上均设有一个支路出线断路器；微电网中每一个负荷均串联有一个负荷开关；微网母线还通过并网开关接入系统电网；各供电开关、各负荷开关、各支路出线断路器和并网开关分别分别配置有一个远程终端设备；电网协调控制器分别连接各储能单元、各可再生电源和各远程终端设备。本发明适用于并网型微电网，能够维持非计划性并离网切换过程中的稳定性，适合实际工程应用。

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，尤其涉及一种并网型微电网协调控制系统及其方法.

背景技术

微电网分为并网型和独立型，可实现自我控制和自治管理。并网型微电网通常与外部电网联网运行，以提高微电网系统的经济效益；并网型微电网的储能变流器(PCS)在并网状态往往采用PQ控制(有功无功控制)，满足功率的快速精准控制；在离网状态往往采用下垂控制，维持系统的电压频率。在系统发生故障时，并网型微电网自动离网，保证网内重要负荷不间断供电；当系统恢复供电时，需要再次并网运行。

微电网正常运行时，微电网协调控制器(MGCC)需要根据微电网并离网状态来给出不同的策略，然而并网点开关在分合过程中的位置丢失以及并网点开关控制回路断线，都会对微电网控制策略产生重要影响。

当系统发生故障时，微电网需要快速离网，分并网点开关和PCS由PQ模式切换为下垂应同时进行，然后由于开关分闸的一致性较差，分闸时间不固定；若并网点开关先分开，则会存在离网PQ模式，易导致系统崩溃；若先切换至下垂再分开关，则会引入并网VF的冲击；但是后者一般不会导致系统崩溃。因此，需要测量开关分闸时间，同时，常规的测量开关分闸时间采用发分闸指令到接收开关分位信号，存在开关接点动作时间的误差，故无法准确测量。

当故障发生在微电网区内时，对应出线保护动作切除故障，由于微电网馈线下游往往配置负荷开关，故需要隔离故障区域负荷开关，恢复该馈线其它区域供电；常规方案会在出线断路器处配置重合闸，并要求在重合闸动作时间内隔离故障，重合闸时间设置过小则会导致重合失败，设置过大则导致该馈线其它区域停电时间延长。

当系统恢复供电时，需要微电网自动并网，对于多PCS的微电网，如何协调各PCS同步调节系统的电压频率，对微电网成功并网影响较大。传统的依靠PCS采集并网点电压频率差进行闭环控制的方法无法同步各PCS输出，故不适用于多PCS并网场合。

中国专利申请号CN201710283888.8，申请日2017年4月26日，发明名称为一种基于混合控制策略的无缝切换控制系统及方法，本发明公开了一种基于混合控制策略的无缝切换控制系统及方法，本发明可以实现并网运行转孤岛运行时逆变器自动由电流源控制切换为基于下垂控制的电压源控制，提高了并网到孤岛模式的转换过程中的负载电压质量。从逆变器分为两类，其中第一类基于传统的PQ控制控制为电流源，将其命名为从逆变器-类型1；另一类基于PQ控制以及下垂控制，将其命名为从逆变器-类型2。在孤岛发生后，从逆变器-类型2从PQ控制转换为下垂控制，以电压源模式运行，可实现快速通讯线的功率均分。从逆变器-类型2在转换为下垂控制后可看作主逆变器，起到维持电网电压幅值和频率稳定的作用。该方法采用硬接线方式进行并离网切换，无法适应多主PCS的应用场合，同时，未能考虑开关分闸延时对控制的影响。