科技小知识：一种独立微电网动态低频减载控制方法

本发明涉及一种独立微电网动态低频减载控制方法，属于微电网工程技术领域。本发明包括如下步骤：步骤一：微电网能量管理平台实时采集各DG设备的电压U、频率f和功率P;步骤二：实时监视电压U和频率f，判断是否偏离正常区域步骤三：当电压U不正常时，完成相应动作后进入步骤一，重新采集;步骤四：当频率f不正常时，完成相应动作后进入步骤一，重新采集。本发明可以解决独立微电网因负荷变化造成的动态扰动，使系统能够进入新的稳定状态并重新稳定运行。

申请人 大工(青岛)新能源材料技术研究院有限公司

发明人 辛娜 张晓峰 张可欣 卞德振 谭毅

技术领域

本发明涉及一种独立微电网动态低频减载控制方法，属于微电网工程技术领域。

背景技术

频率是电能质量最重要的指标之一。系统正常运行时，必须维持在50HZ，± 0.2HZ。系统频率过大时，发电设备和用电设备都会受到不良影响。常规的大电网系统，负荷变化引起的频率偏移由电力系统的频率调整来限制。当负荷变化造成动态的扰动，独立微电网系统因缺少大电网的支持，系统不具备进入新的稳定状态并重新保持稳定运行的能力。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种独立微电网动态低频减载控制方法，其目的是解决独立微电网系统中因负荷变化引起的频率偏移及动态的扰动，保证系统的稳定运行。

本发明所述的独立微电网动态低频减载控制方法，包括如下步骤：

步骤一：微电网能量管理平台实时采集各DG设备的电压U、频率f和功率P;

按照电压U、频率f的稳定性进行区域划分，包括以下区域：AL区、AH区、BL区、BH区、CL区、CH区和D区;

其中：

A区代表：在额定电压、频率附近，电压、频率偏差在电能质量要求范围内，属波动的正常范围;

B区代表：稍微超出额定电压、频率允许波动范围，通过储能调节，很快能回到A区域;

C区代表：严重超出电压、频率允许波动范围，需通过切机、切负载，使系统稳定;

D区代表：超出电压、频率可控范围，电网受到大的扰动;

H代表波动较高;L代表波动较小;

步骤二：实时监视电压U和频率f，判断是否偏离正常区域，包括如下小步：

第一步：判断电压U是否偏离正常区域：若电压U正常则进入第二步，若电压U不正常则进入步骤三;

第二步：判断频率f是否偏离正常区域：若频率f正常则进入步骤一，若频率f不正常则进入步骤四;

步骤三：当电压U不正常时，完成相应动作后进入步骤一，重新采集;

步骤四：当频率f不正常时，完成相应动作后进入步骤一，重新采集。

进一步地，所述微电网能量管理平台包括人机交流模块、数据分析模块、预测模块和决策优化模块。

进一步地，所述DG设备包括发电设备和用电设备，发电设备包括光伏系统、风电系统和燃气发电机，用电设备包括负荷和储能系统。

进一步地，所述步骤三中，电压U不正常包括以下五种情况：

情况一：电压U在BL区：增加无功出力，以弥补系统的无功缺额;

情况二：电压U在BH区：降低无功出力，提高有功出力，适应负荷需求;

情况三：电压U在CL区：删减非必要符合，最大限度地保证重要负荷供电不中断;

情况四：电压U在CH区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%;

情况五：电压U在D区：保护、故障隔离，当故障时，应采取快速切除故障技术，切除故障，恢复系统稳定。

进一步地，所述步骤四中，频率f不正常包括以下五种情况：

情况一：频率f在BL区：储能充电，当扰动>30min，制约DG;

情况二：频率f在BH区：储能充电，当扰动>30min，删除非标负荷;

情况三：频率f在CL区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%;

情况四：频率f在CH区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%;

情况五：频率f在D区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%。

进一步地，电压U和频率f均未偏离正常区域，都位于AH区、AL区时，说明独立微电网稳态运行时，负荷变化不大，各DG发电设备和用电设备的电压U、频率f和功率P持续在某一平均值附近变化或者变化很小，由微电网能量管理平台采用稳态恒频恒压控制使储能平滑DG出力。

本发明的有益效果是：采用本发明所述的独立微电网动态低频减载控制方法，可以解决独立微电网因负荷变化造成的动态扰动，使系统能够进入新的稳定状态并重新稳定运行。

发明要点简析：

1 .一种独立微电网动态低频减载控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：微电网能量管理平台实时采集各DG设备的电压U、频率f和功率P;

按照电压U、频率f的稳定性进行区域划分，包括以下区域：AL区、AH区、BL区、BH区、CL区、CH区和D区;

其中：

A区代表：在额定电压、频率附近，电压、频率偏差在电能质量要求范围内，属波动的正常范围;

B区代表：稍微超出额定电压、频率允许波动范围，通过储能调节，很快能回到A区域;

C区代表：严重超出电压、频率允许波动范围，需通过切机、切负载，使系统稳定;

D区代表：超出电压、频率可控范围，电网受到大的扰动;

H代表波动较高;L代表波动较小;

步骤二：实时监视电压U和频率f，判断是否偏离正常区域，包括如下小步：

第一步：判断电压U是否偏离正常区域：若电压U正常则进入第二步，若电压U不正常则进入步骤三;

第二步：判断频率f是否偏离正常区域：若频率f正常则进入步骤一，若频率f不正常则进入步骤四;

步骤三：当电压U不正常时，完成相应动作后进入步骤一，重新采集;

步骤四：当频率f不正常时，完成相应动作后进入步骤一，重新采集。

2.根据权利要求1所述的独立微电网动态低频减载控制方法，其特征在于，所述微电网能量管理平台包括人机交流模块、数据分析模块、预测模块和决策优化模块。

3.根据权利要求1所述的独立微电网动态低频减载控制方法，其特征在于，所述DG设备包括发电设备和用电设备，发电设备包括光伏系统、风电系统和燃气发电机，用电设备包括负荷和储能系统。

4.根据权利要求1所述的独立微电网动态低频减载控制方法，其特征在于，所述步骤三中，电压U不正常包括以下五种情况：

情况一：电压U在BL区：增加无功出力，以弥补系统的无功缺额;

情况二：电压U在BH区：降低无功出力，提高有功出力，适应负荷需求;

情况三：电压U在CL区：删减非必要符合，最大限度地保证重要负荷供电不中断;

情况四：电压U在CH区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%;

情况五：电压U在D区：保护、故障隔离，当故障时，应采取快速切除故障技术，切除故障，恢复系统稳定。

5.根据权利要求1或4所述的独立微电网动态低频减载控制方法，其特征在于，所述步骤四中，频率f不正常包括以下五种情况：

情况一：频率f在BL区：储能充电，当扰动>30min，制约DG;

情况二：频率f在BH区：储能充电，当扰动>30min，删除非标负荷;

情况三：频率f在CL区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%;

情况四：频率f在CH区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%;

情况五：频率f在D区：制约DG，保证当前功率小于所有DG能输出最大功率的80%。

6.根据权利要求5所述的独立微电网动态低频减载控制方法，其特征在于，电压U和频率f均未偏离正常区域，都位于AH区、AL区时，说明独立微电网稳态运行时，负荷变化不大，各DG发电设备和用电设备的电压U、频率f和功率P持续在某一平均值附近变化或者变化很小，由微电网能量管理平台采用稳态恒频恒压控制使储能平滑DG出力。