專(zhuān)利名稱(chēng)：用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于配電網(wǎng)調(diào)度及管理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲(chǔ)能以及負(fù)荷組成的微網(wǎng)系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率受天氣的影響很大，會(huì)引起微網(wǎng)系統(tǒng)的供電與用電負(fù)荷的不平衡。在微網(wǎng)處于孤島運(yùn)行模式下，蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是運(yùn)行時(shí)的電壓參考源，控制微網(wǎng)頻率和電壓保持恒定，如果發(fā)電功率大于負(fù)荷功率，會(huì)造成蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)逆功率，影響微網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，如果發(fā)電功率太過(guò)小于負(fù)荷功率，會(huì)導(dǎo)致蓄電池組放電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最優(yōu)放電電流，從而極大地縮短了微網(wǎng)孤島運(yùn)行的時(shí)間，并會(huì)降低蓄電池組的使用壽命，增加系統(tǒng)的維護(hù)投資?，F(xiàn)有微網(wǎng)系統(tǒng)在孤島運(yùn)行模式下的控制手段相對(duì)簡(jiǎn)單，僅僅考慮了微網(wǎng)的有功功率平衡，沒(méi)有深入研究微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度，在孤島運(yùn)行模式下難以滿(mǎn)足微網(wǎng)運(yùn)行的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有微網(wǎng)系統(tǒng)在孤島運(yùn)行模式下的控制手段相對(duì)簡(jiǎn)單，僅僅考慮了微網(wǎng)的有功功率平衡，沒(méi)有深入研究微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度，在孤島運(yùn)行模式下難以滿(mǎn)足微網(wǎng)運(yùn)行的需要，系統(tǒng)的維護(hù)投資較大的問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于提供一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法，該方法包括以下步驟實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)信息，計(jì)算得到光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；協(xié)調(diào)、控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括工作方式設(shè)定模塊，用于將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作方式設(shè)定為恒功率；頻率監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率；功率調(diào)控模塊，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況。本發(fā)明提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)，根據(jù)采集得到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)計(jì)算得到的光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出總功率與負(fù)荷、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制以滿(mǎn)足系統(tǒng)功率平衡的要求，協(xié)調(diào)考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲(chǔ)能以及負(fù)荷，發(fā)出控制信號(hào)使各逆變器輸出滿(mǎn)足微網(wǎng)系統(tǒng)所需的有功功率，達(dá)到最佳的能源利用率和經(jīng)濟(jì)性，使得微網(wǎng)系統(tǒng)可綜合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能三大系統(tǒng)以及負(fù)荷之間的發(fā)電和用電情況，協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)有效運(yùn)行，在微網(wǎng)孤島運(yùn)行模式下，以?xún)?chǔ)能逆變系統(tǒng)作為主電源支撐微網(wǎng)的頻率和電壓保持恒定，當(dāng)檢測(cè)到外部電網(wǎng)恢復(fù)正常后，微網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)和孤島模式切換控制策略切換到并網(wǎng)運(yùn)行模式，提高了微網(wǎng)系統(tǒng)在孤島模式下的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的協(xié)調(diào)、控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況的實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定發(fā)明。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法的實(shí)現(xiàn)流程。該方法包括以下步驟在步驟SlOl中，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)信息，計(jì)算得到光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；在步驟S102中，協(xié)調(diào)、控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行。如圖2所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，協(xié)調(diào)、控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)方法為在步驟S201中，將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作方式設(shè)定為恒功率；在步驟S202中，監(jiān)測(cè)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f ；在步驟S203中，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況。如圖3所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況的實(shí)現(xiàn)方法為當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；
當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法提供的當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)蓄電池的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟根據(jù)對(duì)蓄電池的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得蓄電池的功率下垂曲線(xiàn)；設(shè)定蓄電池的放電端電壓及最大放電電流，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池的實(shí)際端電壓；當(dāng)監(jiān)測(cè)到蓄電池的實(shí)際端電壓小于設(shè)定的放電端電壓時(shí)，則對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制；當(dāng)監(jiān)測(cè)到蓄電池的實(shí)際端電壓大于設(shè)定的放電端電壓時(shí)，按照蓄電池的功率下垂曲線(xiàn)計(jì)算蓄電池的實(shí)際放電電流；當(dāng)蓄電池的實(shí)際放電電流小于最大放電電流時(shí)，則繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)實(shí)際放電電流大于最大放電電流時(shí)，則控制蓄電池以最大放電電流進(jìn)行放電， 同時(shí)對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法提供的當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟設(shè)定風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大輸出功率W1，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率 W2 ；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2等于最大輸出功率Wl時(shí)，則對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2小于最大輸出功率Wl時(shí)，則增加風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2 ；當(dāng)蓄電池及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)蓄電池及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不能滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法提供的當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟設(shè)定光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大輸出功率W3，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率 W4 ；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4等于最大輸出功率W3時(shí)，則切除相應(yīng)的負(fù)荷；當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4小于最大輸出功率W3時(shí)，則增加光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4 ；當(dāng)蓄電池、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)蓄電池、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不能滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)， 則切除相應(yīng)的負(fù)荷。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法提供的當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟當(dāng)對(duì)過(guò)負(fù)荷進(jìn)行切除時(shí)，則恢復(fù)相應(yīng)功率的負(fù)荷，并繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)不切除過(guò)負(fù)荷時(shí)，則對(duì)為充滿(mǎn)電的蓄電池進(jìn)行充電，同時(shí)降低風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率。圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。該系統(tǒng)包括工作方式設(shè)定模塊41，用于將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作方式設(shè)定為恒功率；頻率監(jiān)測(cè)模塊42，用于監(jiān)測(cè)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f ；功率調(diào)控模塊43，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況。在本發(fā)明實(shí)施例中，功率調(diào)控模塊43進(jìn)一步包括第一功率調(diào)控模塊431，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二功率調(diào)控模塊432，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一功率調(diào)控模塊431進(jìn)一步包括第一光伏發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元4311，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ 時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第一風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元4312，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ 時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第一蓄電池調(diào)控單元4313，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)蓄電池的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第一負(fù)荷調(diào)控單元4314，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；在本發(fā)明實(shí)施例中，第二功率調(diào)控模塊432進(jìn)一步包括第二光伏發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元4321，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ 時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元4322，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ 時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二蓄電池調(diào)控單元4323，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ時(shí)，對(duì)蓄電池的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二負(fù)荷調(diào)控單元43M，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率f高于50. IHZ時(shí)，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制。下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)，根據(jù)采集得到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)計(jì)算得到的光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出總功率與負(fù)荷、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制以滿(mǎn)足系統(tǒng)功率平衡的要求。如圖3所示，考慮到分布式電源的特性，通過(guò)多代理控制實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)的靈活控制，在統(tǒng)一控制微網(wǎng)分布式電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷的基礎(chǔ)上，保證在孤島運(yùn)行模式下可靠供電；同時(shí)保證電能質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。1、分布電源獨(dú)立控制(1)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電獨(dú)立控制光伏發(fā)電系統(tǒng)電池輸出伏安特性曲線(xiàn)為非線(xiàn)性特性，其輸出功率曲線(xiàn)也為非線(xiàn)性。其中電流與電壓乘積為最大時(shí)的工作點(diǎn)為最大功率點(diǎn)。負(fù)載特性一般也為非線(xiàn)性，負(fù)載使用時(shí)應(yīng)盡可能讓負(fù)載工作點(diǎn)與電池陣列最大功率工作點(diǎn)相接近，這樣光伏發(fā)電系統(tǒng)陣列將輸出最大功率。負(fù)載或變換器工作點(diǎn)偏離光伏發(fā)電系統(tǒng)電池最大功率工作點(diǎn)將降低光伏發(fā)電系統(tǒng)電池輸出效率，浪費(fèi)電池板容量。光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電自主獨(dú)立控制方式下，光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的輸出通常采用最大功率跟蹤控制，通過(guò)控制光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的投入或切除實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的調(diào)節(jié)。(2)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電獨(dú)立控制在某一風(fēng)速下，風(fēng)力機(jī)的輸出機(jī)械功率隨轉(zhuǎn)速的不同而變化，其中有一個(gè)最佳的轉(zhuǎn)速，在該轉(zhuǎn)速下，風(fēng)力機(jī)輸出最大機(jī)械功率，它與風(fēng)速的關(guān)系是最佳葉尖速比關(guān)系；在不同的風(fēng)速下，均有一個(gè)最佳的轉(zhuǎn)速使風(fēng)力機(jī)輸出最大機(jī)械功率，將這些最大功率點(diǎn)連接起來(lái)可以得到一條最大輸出機(jī)械功率曲線(xiàn)，即最佳功率負(fù)載線(xiàn)，處于這條曲線(xiàn)上的任何點(diǎn)，其轉(zhuǎn)速與風(fēng)速的關(guān)系均為最佳葉尖速比關(guān)系。因此在不同風(fēng)速下控制風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速向最佳轉(zhuǎn)速變化就可以實(shí)現(xiàn)最大功率控制。2、孤島運(yùn)行充放電控制算法微網(wǎng)系統(tǒng)與電網(wǎng)斷開(kāi)，由儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)為負(fù)荷提供電能。孤島運(yùn)行模式的正常工作模式為獨(dú)立逆變狀態(tài)，它是指雙向逆變器外接的交流母線(xiàn)與電網(wǎng)斷開(kāi)，其作為恒壓/恒頻的交流電源外接入交流母線(xiàn)，根據(jù)負(fù)載需要以及蓄電池的荷電狀態(tài)，按照主控的指令獨(dú)立為交流母線(xiàn)上接入的負(fù)載供電的狀態(tài)。3、并網(wǎng)和孤島運(yùn)行模式切換控制在微網(wǎng)孤島運(yùn)行模式下，以?xún)?chǔ)能逆變系統(tǒng)作為主電源支撐微網(wǎng)的頻率和電壓保持恒定，當(dāng)檢測(cè)到外部電網(wǎng)恢復(fù)正常后，微網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)和孤島模式切換控制策略切換到并網(wǎng)運(yùn)行模式。本發(fā)明實(shí)施例提供的用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)，根據(jù)采集得到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)計(jì)算得到的光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出總功率與負(fù)荷、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制以滿(mǎn)足系統(tǒng)功率平衡的要求，協(xié)調(diào)考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池儲(chǔ)能以及負(fù)荷，發(fā)出控制信號(hào)使各逆變器輸出滿(mǎn)足微網(wǎng)系統(tǒng)所需的有功功率，達(dá)到最佳的能源利用率和經(jīng)濟(jì)性，使得微網(wǎng)系統(tǒng)可綜合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)能三大系統(tǒng)以及負(fù)荷之間的發(fā)電和用電情況，協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)有效運(yùn)行，在微網(wǎng)孤島運(yùn)行模式下，以?xún)?chǔ)能逆變系統(tǒng)作為主電源支撐微網(wǎng)的頻率和電壓保持恒定，當(dāng)檢測(cè)到外部電網(wǎng)恢復(fù)正常后， 微網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)和孤島模式切換控制策略切換到并網(wǎng)運(yùn)行模式，提高了微網(wǎng)系統(tǒng)在孤島模式下的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)信息，計(jì)算得到光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；協(xié)調(diào)、控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述協(xié)調(diào)、控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)方法為將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作方式設(shè)定為恒功率； 監(jiān)測(cè)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率；根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況的實(shí)現(xiàn)方法為當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50. IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于 49. 9HZ時(shí)，對(duì)蓄電池的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟根據(jù)對(duì)蓄電池的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲得蓄電池的功率下垂曲線(xiàn)； 設(shè)定蓄電池的放電端電壓及最大放電電流，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池的實(shí)際端電壓； 當(dāng)監(jiān)測(cè)到蓄電池的實(shí)際端電壓小于設(shè)定的放電端電壓時(shí)，則對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制；當(dāng)監(jiān)測(cè)到蓄電池的實(shí)際端電壓大于設(shè)定的放電端電壓時(shí)，按照蓄電池的功率下垂曲線(xiàn)計(jì)算蓄電池的實(shí)際放電電流；當(dāng)蓄電池的實(shí)際放電電流小于最大放電電流時(shí)，則繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 當(dāng)實(shí)際放電電流大于最大放電電流時(shí)，則控制蓄電池以最大放電電流進(jìn)行放電，同時(shí)對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于 49. 9HZ時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟設(shè)定風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大輸出功率W1，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2 ； 當(dāng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2等于最大輸出功率Wl時(shí)，則對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制；當(dāng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2小于最大輸出功率Wl時(shí)，則增加風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W2 ；當(dāng)蓄電池及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)蓄電池及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不能滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49.9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟設(shè)定光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大輸出功率W3，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4 ； 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4等于最大輸出功率W3時(shí)，則切除相應(yīng)的負(fù)荷； 當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4小于最大輸出功率W3時(shí)，則增加光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率W4 ；當(dāng)蓄電池、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)蓄電池、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率不能滿(mǎn)足總負(fù)荷的要求時(shí)，則切除相應(yīng)的負(fù)荷。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50.IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制包括以下步驟當(dāng)對(duì)過(guò)負(fù)荷進(jìn)行切除時(shí)，則恢復(fù)相應(yīng)功率的負(fù)荷，并繼續(xù)對(duì)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)不切除過(guò)負(fù)荷時(shí)，則對(duì)為充滿(mǎn)電的蓄電池進(jìn)行充電，同時(shí)降低風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率。
8.一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括工作方式設(shè)定模塊，用于將光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作方式設(shè)定為恒功率； 頻率監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率；功率調(diào)控模塊，用于根據(jù)監(jiān)測(cè)到的微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及負(fù)荷的運(yùn)行狀況。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述功率調(diào)控模塊進(jìn)一步包括第一功率調(diào)控模塊，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二功率調(diào)控模塊，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50. IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池及負(fù)荷的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述第一功率調(diào)控模塊進(jìn)一步包括 第一光伏發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第一風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第一蓄電池調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)蓄電池的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第一負(fù)荷調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率低于49. 9HZ時(shí)，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；所述第二功率調(diào)控模塊進(jìn)一步包括第二光伏發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50. IHZ時(shí)，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50. IHZ時(shí)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二蓄電池調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50. IHZ時(shí)，對(duì)蓄電池的工作狀況進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制；第二負(fù)荷調(diào)控單元，用于當(dāng)監(jiān)測(cè)到微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率高于50. IHZ時(shí)，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、控制。
全文摘要
本發(fā)明屬于配電網(wǎng)調(diào)度及管理領(lǐng)域，提供了一種用于分布式微網(wǎng)孤島運(yùn)行風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)，根據(jù)采集得到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)計(jì)算得到的光伏和風(fēng)機(jī)發(fā)電及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)光伏和風(fēng)機(jī)的輸出總功率與負(fù)荷、儲(chǔ)能逆變系統(tǒng)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制以滿(mǎn)足系統(tǒng)功率平衡的要求，協(xié)調(diào)考慮光伏、風(fēng)機(jī)、蓄電池儲(chǔ)能以及負(fù)荷，發(fā)出控制信號(hào)使各逆變器輸出滿(mǎn)足微網(wǎng)系統(tǒng)所需的有功功率，達(dá)到最佳的能源利用率，使得微網(wǎng)系統(tǒng)可綜合風(fēng)機(jī)、光伏和儲(chǔ)能三大系統(tǒng)以及負(fù)荷之間的發(fā)電和用電情況，協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)有效運(yùn)行，當(dāng)檢測(cè)到外部電網(wǎng)恢復(fù)正常后，微網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)并網(wǎng)和孤島模式切換控制策略切換到并網(wǎng)運(yùn)行模式，提高了微網(wǎng)系統(tǒng)在孤島模式下的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102427230SQ20111042630
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者張建海, 徐際強(qiáng), 楊宇全, 林昌年, 潘正魁, 葛榮剛, 遲福建, 黎鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司, 天津市電力公司