[发明专利]一种分布式风储系统与配电网间的协同运行控制方法

说明书

本发明公开了一种分布式风储系统与配电网间的协同运行控制方法，它包括三种模式，分别为接入配电网并网运行模式、基于储能主电源的孤网运行模式和系统失电状模式；其特征在于：所述控制方法基于PCS VSG运行的过渡状态实现风储系统与配网间并网和孤网运行模式间的平滑切换；解决了本发明使风储系统运行稳定，实现并网和孤网运行模式间的平滑无缝切换；现有技术针对分布式风储系统与配电网间的协同运行控制没有给出分布式风储系统与配电网间的多模式协调运行控制；缺少分布式系统与配电网间运行模式平滑切换的研究等技术问题。

技术领域

本发明属于分布式电源接入技术，尤其涉及一种分布式风储系统与配电网间的协同运行控制方法。

背景技术

大型风电场的技术已经较为成熟，现在主要集中在配电网层面的风电资源的消纳和利用，本专利主要针对风储系统的运行模式切换。随着分布式能源技术的蓬勃发展，配电网中接入了越来越多的分布式电源(系统)，改变了传统配电网无源和单向潮流的特性，对配电网的运行、控制、保护都提出了新的挑战。而原有配电网自动化水平以及调度管理机制，也制约了分布式电源(系统)在配电网中的灵活接入与优化运行。分布式系统作为一种与传统供电模式完全不同的新型供电系统，为满足特定用户需要或支持现有配电网的经济运行，电源以分散方式布置在用户附近、发电功率为几千瓦到五十兆瓦的小型模块式、与环境兼容的区域型电网系统。分布式系统相对于常规集中式电源的优势在于可以高效利用用户处各种分散的能源，提高能源的利用率，实现就近供电以减少远距离供电产生的网损，对于减轻环保压力，降低终端用户的费用具有一定的作用。分布式系统既可独立于配电网直接满足用户用电需要，且在有相关主电源时可以区域型孤网运行，同时又能接入配电网，作为配电网电源的补充，使负荷的供电可靠性及电能质量都得到大幅增强。

随着大量分布式电源并网及其渗透率的不断提高，分布式能源(风机、光伏等)的不确定性对电网的安全运行造成影响。

目前，对于分布式电源并网的研究，主要有：大型风电场的技术已经较为成熟，现在主要集中在配电网层面的风电资源的消纳和利用；从分布式电源角度构建运行优化建模；通过协调各分布式电源、储能装置来实现微电网的多目标能量优化。这些方式存在以下问题：

1、没有针对分布式风储系统与配电网间多模式协调运行；2、缺少分布式系统与配电网间运行模式平滑切换的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种分布式风储系统与配电网间的协同运行控制方法，以解决现有技术针对分布式风储系统与配电网间多模式协调运行；没有给出分布式风储系统与配电网间的协同运行控制模式的切换条件；缺少分布式系统与配电网间运行模式平滑切换的研究等技术问题。

本发明具体采用以下技术方案：

一种分布式风储系统与配电网间的协同运行控制方法，它包括三种模式，分别为接入配电网并网运行模式、基于储能主电源的孤网运行模式和系统失电状模式；所述控制方法基于PCS VSG运行的过渡状态实现风储系统与配网间并网和孤网运行模式间的平滑切换。

风储系统由并网转孤网运行切换方法包括：

步骤2.1、通过对储能PCS的直接有功控制使得公共并网点处联络功率降低；

步骤2.2、储能PCS状态转换为VSG模式；

步骤2.3、进行切机，使风储系统由并网转孤网运行。

步骤2.3所述进行切机的条件包括：

制定风机功率波动约束条件，当功率波动值ΔP_wind-all不满足下式时进行风机切除操作：

式中：ΔP_wind-all表示风机运行总波动有功功率；和分别表示风机k和(k-1)时刻运行总有功功率；P_wind-dev表示风机运行波动有功功率限值；