分布式光伏儲能微電網(wǎng)控制策略的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ] 本發(fā)明涉及一種光伏儲能微電網(wǎng)，進(jìn)一步涉及一種分布式光伏儲能微電網(wǎng)控制策略。
【背景技術(shù)】
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[0002]雖然分布式發(fā)電系統(tǒng)在節(jié)能、環(huán)保、電力安全等方面有較大的優(yōu)勢，但是由于分布式電源控制困難、單機(jī)接入成本高，大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)將會影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通常，大電網(wǎng)采取限制、隔離的方式來調(diào)度分布式電源:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，為了減小對大電網(wǎng)的沖擊，分布式電源必須立即退出運(yùn)行，這使得分布式電源的優(yōu)勢沒能得到充分地發(fā)揮。
[0003]隨著分布式電源以及微網(wǎng)的發(fā)展，光伏系統(tǒng)在微網(wǎng)中所占的比例也越來也高。但獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)存在隨機(jī)性和波動性等缺點(diǎn)，當(dāng)其在微網(wǎng)系統(tǒng)中滲透率較大時(shí)，必將影響微網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了解決光儲微網(wǎng)系統(tǒng)中的功率平衡、穩(wěn)定性和電能質(zhì)量等問題，必須配備輸出功率更為穩(wěn)定的儲能系統(tǒng)，并按照預(yù)定的控制策略，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部能量的瞬時(shí)平衡，實(shí)現(xiàn)光儲微網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]光儲微網(wǎng)通常接在用戶側(cè)，既可以與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，又可以與大電網(wǎng)斷開獨(dú)立運(yùn)行，具有較高的靈活性和可調(diào)度性。針對微網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換的控制策略研宄還不完善，現(xiàn)有的一些控制策略仍存在不足之處。在傳統(tǒng)的控制策略基礎(chǔ)上，微電網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并網(wǎng)/并網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換的基礎(chǔ)上，以微網(wǎng)運(yùn)行成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)優(yōu)化與主網(wǎng)之間的交換功率，滿足微網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的研宄是微網(wǎng)研究的迫切需要，也是微網(wǎng)能夠推廣應(yīng)用的前提。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種分布式光伏儲能微電網(wǎng)控制策略、分布式光伏儲能微電網(wǎng)并網(wǎng)控制策略、分布式光伏儲能微電網(wǎng)離網(wǎng)控制策略。技術(shù)方案如下:
[0006]分布式光伏儲能微電網(wǎng)控制策略，所述微電網(wǎng)包括:光伏發(fā)電系統(tǒng)、電池儲能系統(tǒng)、負(fù)荷、微電網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng);控制策略如下:
[0007]在并網(wǎng)狀態(tài)，微電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，電池儲能系統(tǒng)工作在恒功率(PQ)控制模式，當(dāng)&時(shí)間收到主動切換指令時(shí)，對電池儲能系統(tǒng)進(jìn)行功率調(diào)整，真空永磁快速開關(guān)斷開，微電網(wǎng)與電網(wǎng)脫離獨(dú)立運(yùn)行，微網(wǎng)系統(tǒng)執(zhí)行離網(wǎng)運(yùn)行控制策略;此時(shí)，電池儲能系統(tǒng)工作在恒壓/恒頻控制(V/f)模式；當(dāng)^時(shí)刻接收到并網(wǎng)指令時(shí)，真空永磁快速開關(guān)閉合，微電網(wǎng)與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，電池儲能系統(tǒng)工作在PQ模式，微網(wǎng)系統(tǒng)執(zhí)行并網(wǎng)運(yùn)行控制策略。
[0008]所述并網(wǎng)運(yùn)行控制策略為:
[0009]步驟A:判斷系統(tǒng)是否具備運(yùn)行條件;如果具備，轉(zhuǎn)步驟B，否則，結(jié)束；
[0010]步驟B:數(shù)據(jù)采集、計(jì)算，數(shù)據(jù)參數(shù)包括:
[0011]S0C:電池儲能系統(tǒng)工作的荷電狀態(tài);Ub、Ib:電池儲能系統(tǒng)充放電電壓、電流；
[0012]SOCMin:電池儲能系統(tǒng)工作的最小SOC; SOCMax:電池儲能系統(tǒng)工作的最大SOC;
[0013]Ub,Max:電池儲能系統(tǒng)充、放電的截止電壓；lb,Min:電池儲能系統(tǒng)充、放電的截止電流；
[0014]tc—b、tdisc—b:電池儲能系統(tǒng)連續(xù)充、放電時(shí)間；
[001 5] tb,?！狹ax、tb, disc_Max:允許電池儲能系統(tǒng)連續(xù)充、放電的最大連續(xù)充、放電時(shí)間；
[0016]Ppv: k時(shí)刻的光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率值；
[0017]Ppv, ?in:光伏發(fā)電系統(tǒng)可以運(yùn)行的最小輸出功率值；
[0018]Pb: k時(shí)刻的電池儲能系統(tǒng)輸出功率值；
[0019]PL:k時(shí)刻的負(fù)荷功率需求值；
[0020]Δ Ppv—L:k時(shí)刻的Ppv-Pl允許最大功率差值；
[0021 ] Apg: k時(shí)刻需要電網(wǎng)提供的功率值；
[0022]Δ Pb:k時(shí)刻需要電池儲能系統(tǒng)提供的功率值；
[0023]步驟C:檢測電池儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)(SOC狀態(tài))；如果SOC> = SOCMax，轉(zhuǎn)步驟D，如果 S0CMin< S0C< SOCMax，轉(zhuǎn)步驟 E，如果 S0C< SOCMin，轉(zhuǎn)步驟 F ；
[0024]步驟D:
[0025]步驟DOl:檢測是否滿足Ppv>Ppv,Min，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D02，否則，轉(zhuǎn)步驟D101-D106；
[0026]步驟D02:檢測是否滿足PpV+Pb >Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D03，否則，轉(zhuǎn)步驟D401-D404；
[0027]步驟D03:檢測是否滿足Ppv>Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D301-D305，否則，轉(zhuǎn)步驟D201-D204；
[0028]步驟DlOl:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D103，否則，轉(zhuǎn)步驟D102;
[0029]步驟D102:按照模式3控制運(yùn)行，APg= Pl,光伏發(fā)電系統(tǒng)不供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0030]步驟D103:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D102，否則，轉(zhuǎn)步驟D104;
[0031 ]步驟D104:檢測是否滿足Pb > Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D105，否則，轉(zhuǎn)步驟D106 ；
[0032]步驟D105:按照模式I控制運(yùn)行，APb= PL，光伏發(fā)電系統(tǒng)不供電，電池儲能系統(tǒng)放電，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0033]步驟D106:按照模式2控制運(yùn)行，S卩:APG= PL-Pb，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)放電，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0034]步驟D201:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D203，否貝丨J，轉(zhuǎn)步驟D202;
[0035]步驟D202:按照模式5控制運(yùn)行，即:ΔPg = Pl-Ppv,光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0036]步驟D203:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D202，否貝丨J，轉(zhuǎn)步驟D204;
[0037]步驟D204:按照模式4控制運(yùn)行，即:ΔPb = PL-PPV，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)放電，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0038]步驟D301:檢測是否滿足Ppv-Pl> Δ Ppv l，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D303，否則，轉(zhuǎn)步驟D302；
[0039]步驟D302:按照模式6控制運(yùn)行，S卩:光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0040]步驟D303:檢測光伏發(fā)電系統(tǒng)是否滿足并網(wǎng)條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟D304，否則，轉(zhuǎn)步驟D305;
[0041 ]步驟D304:按照模式8控制運(yùn)行，即:Δ Pg = Ppv-Pl,光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，電網(wǎng)饋電;返回步驟A;
[0042]步驟D305:按照模式7控制運(yùn)行，即:光伏發(fā)電系統(tǒng)部分棄光，電池儲能系統(tǒng)熱備用，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0043]步驟D401:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足轉(zhuǎn)步驟D403，否則，轉(zhuǎn)步驟D402;
[0044]步驟D402:按照模式10控制運(yùn)行，8卩:Δ Pg = Pl-Ppv,光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0045]步驟D403:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟402，否則，轉(zhuǎn)步驟D404;
[0046]步驟D404:按照模式9控制運(yùn)行，8卩:ΔPG=PL-(Pb+Ppv)，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)放電，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0047]步驟E:
[0048]步驟EOl:檢測是否滿足Ppv>Ppv,Min，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E02，否則，轉(zhuǎn)步驟E401-E406；
[0049]步驟E02:檢測是否滿足Ppv+Pb > Pl如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E03，否則，轉(zhuǎn)步驟E301-E304 ；
[0050]步驟E03:檢測是否滿足Ppv>Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E101-E108，否則，轉(zhuǎn)步驟E201-E204；
[0051 ]步驟ElOl:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E102，否貝丨J，轉(zhuǎn)步驟E104;
[0052]步驟E102:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E104，否貝丨J，轉(zhuǎn)步驟E103;
[0053]步驟E103:按照模式10控制運(yùn)行，8卩:Δ Pb = PL-PPV，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)充電，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0054]步驟E104:檢測是否滿足Ppv-Pl> Δ Ppv l，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E106，否則，轉(zhuǎn)步驟E105；
[0055]步驟E105:按照模式6控制運(yùn)行，S卩:光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0056]步驟E106:檢測光伏發(fā)電系統(tǒng)是否滿足并網(wǎng)條件，如滿足，轉(zhuǎn)步驟E108，否則，轉(zhuǎn)步驟E107;
[0057]步驟E107:按照模式7控制運(yùn)行，S卩:光伏發(fā)電系統(tǒng)部分棄光，電池儲能系統(tǒng)熱備用，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0058]步驟E108:按照模式8控制運(yùn)行，S卩:光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，向電網(wǎng)饋電；返回步驟A;
[0059]步驟E201:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E203，否貝丨J，轉(zhuǎn)步驟E202;
[0060]步驟E202:按照模式10控制運(yùn)行，8卩:Δ Pg = Pl-Ppv,光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0061 ]步驟E203:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E202，否貝丨J，轉(zhuǎn)步驟E204;
[0062]步驟E204:按照模式4控制運(yùn)行，即:ΔPb = PL-PPV，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)放電，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0063]步驟E301:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E303，否則，轉(zhuǎn)步驟E302;
[0064]步驟E302:按照模式10控制運(yùn)行，8卩:Δ Pg = Pl-Ppv,光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0065]步驟E303:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E302，否則，轉(zhuǎn)步驟E304;
[0066]步驟E304:按照模式9控制運(yùn)行，8卩:ΔPG = PL(PPV+Pb)，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)放電，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0067]步驟E401:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E403，否則，轉(zhuǎn)步驟E402;
[0068]步驟E402:按照模式3控制運(yùn)行，S卩:APG= PL，光伏發(fā)電系統(tǒng)不供電，電池儲能系統(tǒng)熱備用，從電網(wǎng)購電；返回步驟A;
[0069]步驟E403:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E402，否則，轉(zhuǎn)步驟E404;
[0070]步驟E404:檢測是否滿足Pb>孔，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟E405，否則，轉(zhuǎn)步驟E406;
[0071]步驟E405:按照模式I控制運(yùn)行，S卩:APb= PL，光伏發(fā)電系統(tǒng)不供電，電池儲能系統(tǒng)放電，并網(wǎng)不上網(wǎng)；返回步驟A;
[0072]步驟E406:按照模式2控制運(yùn)行，8卩:Δ Pg = PL_Pb，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)放電，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0073]步驟F:
[0074]步驟FOl:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟F03，否則，轉(zhuǎn)步驟F02;
[0075]步驟FO2:按照模式11控制運(yùn)行，S卩:ΔPG+PPV = Pl，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池冷備用，從電網(wǎng)購電；返回步驟A;
[0076]步驟F03:檢測是否滿足PpV>PpV,Min，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟H)4，否則，轉(zhuǎn)步驟R)5 ；
[0077]步驟R)4:按照模式12控制運(yùn)行，8卩:Δ PG+PPV=PL+Pb，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池儲能系統(tǒng)充電，從電網(wǎng)購電;返回步驟A;
[0078]步驟F05:按照模式11控制運(yùn)行，8卩:A PG = PL+Pb，光伏發(fā)電系統(tǒng)供電，電池冷備用，從電網(wǎng)購電;返回步驟A。
[0079]所述離網(wǎng)運(yùn)行控制策略為:
[0080]步驟G:判斷系統(tǒng)是否具備運(yùn)行條件;如果具備，轉(zhuǎn)步驟H，否則，結(jié)束；
[0081 ]步驟H:數(shù)據(jù)采集、計(jì)算，數(shù)據(jù)參數(shù)包括:
[0082]S0C:電池儲能系統(tǒng)工作的荷電狀態(tài);Ub、Ib:電池儲能系統(tǒng)充放電電壓、電流；
[0083]SOCMin:電池儲能系統(tǒng)工作的最小SOC; SOCitox:電池儲能系統(tǒng)工作的最大S0C;
[0084]Ub,Max:電池儲能系統(tǒng)充、放電的截止電壓；lb,Min:電池儲能系統(tǒng)充、放電的截止電流；
[0085]t。—b、tdis?！猙:電池儲能系統(tǒng)連續(xù)充、放電時(shí)間；
[0086]tb,?！狹aX、tb, disc_Max:允許電池儲能系統(tǒng)連續(xù)充、放電的最大連續(xù)充、放電時(shí)間；
[0087]Ppv: k時(shí)刻的光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率值；
[0088]Ppv, Min:光伏發(fā)電系統(tǒng)可以運(yùn)行的最小輸出功率值；
[0089 ]Pb: k時(shí)刻的電池儲能系統(tǒng)輸出功率值；
[0090]Pl:k時(shí)刻的負(fù)荷功率需求值；
[0091 ]Δ Ppv—L:k時(shí)刻的Ppv-Pl允許最大功率差值；
[0092]Δ Pg: k時(shí)刻需要電網(wǎng)提供的功率值；
[0093]Δ Pb:k時(shí)刻需要電池儲能系統(tǒng)提供的功率值；
[0094]Pl':k時(shí)刻的特定負(fù)荷功率需求值；
[0095]步驟1:檢測電池儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)(SOC狀態(tài))；如果SOC> = SOCMax，轉(zhuǎn)步驟J，如果 S0CMin< S0C< SOCMax，轉(zhuǎn)步驟 K，如果 S0C< SOCMin，轉(zhuǎn)步驟 L ；
[0096]步驟J:
[0097]步驟J01:檢測是否滿足PPV>PPV,Min，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟J101-J107，否則，轉(zhuǎn)步驟J02;
[0098]步驟JO2:檢測是否滿足Ppv+Pb > Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟JO 3，否則，轉(zhuǎn)步驟J401 -J406;
[0099]步驟J03:檢測是否滿足Ppv>Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟J301-J306，否則，轉(zhuǎn)步驟J201-J202;
[0100]步驟JlOl:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電起動條件，如果滿足轉(zhuǎn)步驟J103，否則，轉(zhuǎn)步驟J102;
[0101]步驟J102:發(fā)出負(fù)荷不滿足警報(bào);返回步驟G;
[0102]步驟J103:檢測是否滿足電池儲能系統(tǒng)放電截止條件，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟J102，否則，轉(zhuǎn)步驟J104;
[0103]步驟J104:檢測是否滿足Pb> Pl，如果滿足，轉(zhuǎn)步驟J105，否則，轉(zhuǎn)步驟J107 ；
[0104]步驟J105:檢測電池儲能系統(tǒng)放電是否能滿足特