[发明专利]一种高渗透风机模糊自适应运行的微网电压控制方法

权利要求书

1.一种高渗透风机模糊自适应运行的微网电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对于包含风机、储能电池和负荷的直流微网系统，确定母线电压控制方法，即采用减载控制预留备用容量，并且进行虚拟惯量控制和下垂控制；

2)定义用以衡量惯量大小的惯性支撑效益S，并通过风机虚拟惯量控制变量K_wind改善惯性支撑效益S，所述的惯性支撑效益S定义具体为：

直流微网在负荷扰动下导致电压变化时，在加入虚拟惯量控制后扰动发生一秒内的电压曲线与极限惯量近似曲线之间围成的面积定义为惯性支撑效益；

所述的惯性支撑效益S与虚拟惯量控制变量K_wind的表达式如下：

其中，为直流母线电压变化率，ΔP为微网系统中随机发生的负荷扰动大小，Kin为定值；

3)进行编码调控下模糊运行的双层微网电压控制，上层采用基于功率的分布式电源编码，根据风机渗透率和储能电池SOC确定调度方案，下层根据惯性支撑效益S、电压U以及上层调度方案的减载等级D作为输入量，通过自适应模糊控制确定虚拟惯量控制参数K_wind和下垂控制系数K_d。

2.根据权利要求1所述的一种高渗透风机模糊自适应运行的微网电压控制方法，其特征在于，所述的步骤3)中，在上层中，基于功率的分布式电源编码具体为：

当风机以MPPT方式运行时，则编码为0，当以减载状态运行时，对应的编码为1-3，代表减载等级D依次递增，用以表征预留备用容量的多少；

储能电池包括三种运行状态，分别为充电模式、放电模式和备用模式，对应的编码分别为0、1和2。

3.根据权利要求2所述的一种高渗透风机模糊自适应运行的微网电压控制方法，其特征在于，由风机渗透率和储能电池SOC确定调度方案，则风机和储能电池的调度运行状态具体包括：

A、当风机渗透率大于100％时，表明风机出力超过本地负荷及主网用电需求供给负荷，当储能电池SOC小于60％时，风机为储能电池充电，此时风机选择以MPPT方式运行或以减载状态运行，减载等级依据风电渗透率划分，当储能电池SOC大于60％时，储能电池处于备用模式，此时风机选择以减载状态运行，减载等级依据风电渗透率划分；

B、当风机渗透率小于100％且大于80％时，风机以减载状态运行，且减载等级为2，当风机渗透率小于80％且大于50％时，风机以减载状态运行，且减载等级为1；

此时，当储能电池SOC30％时，通过主网和风机共同配合向负荷供电以及向储能电池充电，储能电池处于充电模式，否则，优先通过风机和储能电池向负荷供电，主网补给差额功率，储能电池处于放电模式；

C、当风机渗透率小于50％且大于20％时，风机以减载状态运行，且减载等级为1，当风机渗透率小于20％时，风机以MPPT方式运行；

此时，当储能电池SOC30％时，通过主网和风机共同配合向负荷供电以及向储能电池充电，储能电池处于充电模式，否则，优先通过风机和储能电池向负荷供电，主网补给差额功率，储能电池处于放电模式。

4.根据权利要求3所述的一种高渗透风机模糊自适应运行的微网电压控制方法，其特征在于，当储能电池SOC小于60％时有：

当风机渗透率大于100％且小于120％时，此时风机以MPPT方式运行运行，当风机渗透率大于120％且小于140％时，此时风机以减载状态运行且减载等级为1，当风机渗透率大于140％且小于160％时，此时风机以减载状态运行且减载等级为2。

5.根据权利要求3所述的一种高渗透风机模糊自适应运行的微网电压控制方法，其特征在于，当储能电池SOC大于60％时有：

当风机渗透率大于100％且小于120％时，此时风机以减载状态运行且减载等级为1，当风机渗透率大于120％且小于140％时，此时风机以减载状态运行且减载等级为2，当风机渗透率大于140％且小于160％时，此时风机以减载状态运行且减载等级为3。