微電網(wǎng)多運行模式控制及切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微電網(wǎng)多運行模式控制及切換的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，伴隨著能源消耗的日益加劇，能源匱乏、利用率低以及環(huán)境污染也愈演愈烈，而微電網(wǎng)以其靈活、高效、經(jīng)濟、環(huán)保以及能源多樣等優(yōu)勢成為發(fā)展電力行業(yè)、解決能源問題的主要戰(zhàn)略手段。微電網(wǎng)能夠整合大量分布式新能源發(fā)電，有助于解決大電網(wǎng)遇到的各種問題，是未來智能電網(wǎng)中配電網(wǎng)的重要組成部分。
[0003]微電網(wǎng)運行控制是微電網(wǎng)研究領(lǐng)域中最為重要的課題，其研究內(nèi)容涵蓋分布式電站的接入與控制，微電網(wǎng)的運行控制策略以及微電網(wǎng)運行方式轉(zhuǎn)換等微電網(wǎng)運行控制技術(shù)，多運行模式控制策略以微電網(wǎng)中各種分布式電源、儲能裝置和負荷的控制方法為基礎(chǔ)，研究微電網(wǎng)中各發(fā)用電設(shè)備之間的協(xié)調(diào)組織和自動運行策略，主要研究多運行模式之間相互切換的策略，是微電網(wǎng)運行控制的核心內(nèi)容。
[0004]微電網(wǎng)的運行控制必須具有在并網(wǎng)和孤島運行方式下平穩(wěn)切換的能力，現(xiàn)有的微電網(wǎng)運行，大都是兩種模式的直接切換，切換策略單一，運行不穩(wěn)定。為了實現(xiàn)微電網(wǎng)的兩種典型的運行模式(并網(wǎng)模式和孤島模式)間的平穩(wěn)切換，需要一種能夠在微電網(wǎng)多運行模式環(huán)境下合理切換平穩(wěn)過渡的運行策略，從而提高微電網(wǎng)的供電可靠性，打造低碳環(huán)保能源與實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種微電網(wǎng)多運行模式控制及切換的方法。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種微電網(wǎng)多運行模式控制及切換的方法，所述方法包括:
[0008]將微電網(wǎng)運行模式劃分為微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式、微電網(wǎng)風險運行模式、微電網(wǎng)弱連接運行模式、微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式和微電網(wǎng)恢復運行模式；
[0009]確定各個微電網(wǎng)運行模式下的控制策略:在所述微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式下，確定電網(wǎng)的優(yōu)化策略；在所述微電網(wǎng)風險運行模式下，確定根據(jù)聯(lián)絡(luò)線的功率傳輸保持系統(tǒng)安全運行的控制策略；在所述微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式下，運行相對較為脆弱時，有發(fā)電站因事故退出運行或者有線路的負荷突然增減時，確定孤網(wǎng)運行模式的安全穩(wěn)定運行控制策略；在所述微電網(wǎng)恢復運行模式，確定故障模式下快速啟動以及與主網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)的控制策略；
[0010]確定各個微電網(wǎng)運行模式之間切換的策略:確定滿足相應(yīng)觸發(fā)條件時控制微電網(wǎng)運行模式進行切換。
[0011]其中，確定微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式下的控制策略，包括:分析并采集區(qū)域電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析區(qū)域小水電的出力特性；通過分析小水電出力的歷史數(shù)據(jù)及各類天氣下的出力特性、同一流域下小水電的出力關(guān)聯(lián)性，分析區(qū)域微電網(wǎng)小水電的時空出力特性及交互影響的機理，得到其典型出力特征，并建立相應(yīng)地區(qū)的出力特性模型；將所得到的小水電的出力特性分析結(jié)果與區(qū)域微電網(wǎng)負荷數(shù)據(jù)進行整合；根據(jù)不同類型設(shè)備和特定小水電的調(diào)節(jié)能力和不同電源類型出力間的互補特性，分析區(qū)域小水電群協(xié)調(diào)機理，建立區(qū)域小水電之間的互動協(xié)調(diào)機制；構(gòu)建正常模式下電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和在線安全預警，實現(xiàn)當前模式下小水電的優(yōu)化調(diào)度和能量管理，達到小水電利用的最大化，形成經(jīng)濟運行的優(yōu)化策略。
[0012]其中，確定微電網(wǎng)風險運行模式下的控制策略，包括:確定根據(jù)聯(lián)絡(luò)線的功率傳輸保持系統(tǒng)安全運行的控制策略；確定轉(zhuǎn)入風險模式的觸發(fā)條件；微電網(wǎng)穩(wěn)控裝置監(jiān)測變電站進線開關(guān)信號，及時主動離網(wǎng)運行；實時制定預案，根據(jù)電源進線的功率規(guī)模，確定所述微電網(wǎng)風險運行模式下需要甩掉的不重要負荷。
[0013]其中，確定微電網(wǎng)弱連接運行模式下的控制策略，包括:構(gòu)成弱連接模式使區(qū)域微電網(wǎng)低壓側(cè)相互連接，在所述微電網(wǎng)弱連接運行模式下，針對各小微電網(wǎng)自身的功率平衡、線路的輸送功率限制以及重要負荷，進行微電網(wǎng)弱連接模式分析。
[0014]其中，確定微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式下的控制策略，包括:針對區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)小水電在孤網(wǎng)運行條件特性，計及影響小水電功率、運行特性及群內(nèi)互補影響機理的多個因素，分析各種單體小水電的功率出力變化和運行特性，確定小水電群之間的協(xié)調(diào)規(guī)律，得到相應(yīng)的線路連接策略，使得孤網(wǎng)運行情況下重要負荷不失電；所述孤網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行控策略包括小水電自動進入調(diào)頻控制狀態(tài)，微電網(wǎng)控制器根據(jù)穩(wěn)控策略的需求，在保證孤網(wǎng)穩(wěn)定運行的情況下切除部分線路。
[0015]其中，確定微電網(wǎng)恢復運行模式下的控制策略，包括:確定在故障模式下快速啟動以及與主網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)的策略；調(diào)度決策支持系統(tǒng)發(fā)送并網(wǎng)指令；變電站執(zhí)行所述并網(wǎng)指令給微電網(wǎng)智能同期合閘裝置，同時將所述微電網(wǎng)智能同期合閘裝置的偏差發(fā)送到水電站。
[0016]其中，所述微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式轉(zhuǎn)至微電網(wǎng)風險運行模式的觸發(fā)條件:主動計劃脫網(wǎng)或突發(fā)事故；所述微電網(wǎng)風險運行模式轉(zhuǎn)至微電網(wǎng)弱連接運行模式的觸發(fā)條件:進線失電，高壓側(cè)斷電，低壓側(cè)互聯(lián)；所述微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式轉(zhuǎn)至微電網(wǎng)恢復運行模式的觸發(fā)條件:人工計劃干預；所述微電網(wǎng)恢復運行模式轉(zhuǎn)至微電網(wǎng)并網(wǎng)運行模式的觸發(fā)條件:微電網(wǎng)同期并網(wǎng)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的有益效果是:
[0018](1)首次將微電網(wǎng)運行模式細劃分為微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式、微電網(wǎng)風險運行模式(并轉(zhuǎn)孤)、微電網(wǎng)弱連接模式運行、微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式和微電網(wǎng)恢復運行模式(快速復電與孤轉(zhuǎn)并)，并考慮其相互之間的轉(zhuǎn)換。
[0019](2)針對含有小水電群的區(qū)域微電網(wǎng)，也可以應(yīng)用于含各種可再生分布式電源的微電網(wǎng)，能有效可靠地應(yīng)用于微電網(wǎng)多模式運行，為調(diào)度員提供了有價值參考。
[0020](3)針對區(qū)域重要負荷的可靠性提供有益參考，能有效保證重要負荷的不失電。
[0021](4)合理利用可再生能源，并有效利用清潔能源。
【附圖說明】
[0022]在附圖(其不一定是按比例繪制的)中，相似的附圖標記可在不同的視圖中描述相似的部件。具有不同字母后綴的相似附圖標記可表示相似部件的不同示例。附圖以示例而非限制的方式大體示出了本文中所討論的各個實施例。
[0023]圖1為本發(fā)明實施例微電網(wǎng)多運行模式控制及切換的方法的流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例微電網(wǎng)多運行模式控制及切換的方法的具體實施示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明實施例涉及一種含小水電群的微電網(wǎng)多運行模式控制及切換的方法，包括區(qū)域微電網(wǎng)調(diào)研分析、確定小水電運行特性、確定區(qū)域微電網(wǎng)基準負荷分布，確定運行模式分類，確定各運行模式下的內(nèi)容，確定各運行模式相互切換的觸發(fā)條件，以及最終確定多運行模式控制及切換的策略。本發(fā)明實施例針對區(qū)域微電網(wǎng)的特點，提出了運行模式的多分類，并針對各運行模式進行分析，對各模式之間的相互切換提供了有益的策略參考，并為重要負荷不失電提供了有效保障，并為調(diào)度人員提供了有益參考。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明實施例含小水電群的微電網(wǎng)多運行模式控制及切換方法，可以包括以下步驟:
[0027]步驟101:將微電網(wǎng)運行模式劃分為微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式、微電網(wǎng)風險運行模式、微電網(wǎng)弱連接運行模式、微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式和微電網(wǎng)恢復運行模式；
[0028]步驟102:確定各個微電網(wǎng)運行模式下的控制策略；
[0029]在所述微電網(wǎng)正常并網(wǎng)運行模式下，確定電網(wǎng)的優(yōu)化策略；
[0030]在所述微電網(wǎng)風險運行模式下，確定根據(jù)聯(lián)絡(luò)線的功率傳輸保持系統(tǒng)安全運行的控制策略；
[0031]在所述微電網(wǎng)孤網(wǎng)運行模式下，運行相對較為脆弱時，有發(fā)電站因事故退出運行或者有線路的負荷突然增減時，確定孤網(wǎng)運行模式的安全穩(wěn)定運行控制策略；
[0032]在所述微電網(wǎng)恢復運行模式，確定故障模式下快速啟動以及與主網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)的控制策略；
[0033]步驟103:確定各個微電網(wǎng)運行模式之間切換的策略:確定滿足相應(yīng)觸發(fā)條件時控制微電網(wǎng)運行模式進行切換。
[0034]具體的，針對不同的模式具體的執(zhí)行過程如下:
[0035]1、微電網(wǎng)正常過并網(wǎng)運行模式
[0036]大致流程:獲取微電網(wǎng)體系架構(gòu)的相關(guān)信息一采集并網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟運行的相關(guān)信息—進行微電網(wǎng)智能調(diào)度決策和驗證。具體可以包括以下幾個步驟:
[0037]步驟al:充分分析和調(diào)研區(qū)域電網(wǎng)的基礎(chǔ)，分析區(qū)域小水電的出力特性；通過分析小水電出力的歷史數(shù)據(jù)及各類典型天氣下的出力特性、同一流域下小水電的出力關(guān)聯(lián)性，分析區(qū)域微電網(wǎng)小水電的時空出力特性及交互影響的機理，得到其典型出力特征，并建立相應(yīng)地區(qū)的出力特性模型。
[0038]步驟a2:將步驟101所得到的小水電的出力特性分析結(jié)果與區(qū)域微電網(wǎng)負荷數(shù)據(jù)進行整合；根據(jù)不同類型設(shè)備和特定小水電的調(diào)節(jié)能力和不同電源類型出力間的互補特性，分析區(qū)域小水電群協(xié)調(diào)機理，建立區(qū)域小水電之間的互動協(xié)調(diào)機制。
[0039]步驟a3:在步驟101?102的基礎(chǔ)上，構(gòu)建正常模式下電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度、在線安全預警等應(yīng)用，進行該模式下小水電的優(yōu)化調(diào)度和綜合能量管理，達到小水