CN102832706B - 一种微电网分布式电源分层协调控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微电网分布式电源分层协调控制系统和方法，系统包括分散控制层、就地协调层和远程管理层；分散控制层的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调层的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理层的采集服务器；所述远程管理层的工作站下达计划运行指令给就所述就地控制器，由所述就地控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述控制器。该系统对微电网内的分布式电源、储能和负荷进行科学管理，计划发电调度，实现合理供电，满足微电网负荷供电需求；能有效控制能解决配电网运行可靠性问题，并满足对特定用户的特质性用电要求，提高各类能源的综合利用效益，具有很大的社会经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及微电网运行控制技术，具体涉及一种微电网分布式电源分层协调控制系统和方法。
背景技术
微电网（Micro-Grid）也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，系指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统电网向智能电网过渡。
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。
微电网能够有效、低成本地解决分布式能源、负荷及储能等在高渗透率情况下与配电网运行可靠性问题，并满足对特定用户的特质性用电要求，有利于推动分布式电源的开发与利用，提高能源综合利用效益，确保电网安全可靠。
不同形式的微电网具有不同的电源特性和负荷特性，其运行方式及运行特性与传统电网有着极大的不同，如太阳能、风能发电，由于自然条件的限制，体现出间隙性、随机性；这些分布式电源的并入电网的方式也是以电力电子器件居多，电力电子器件的控制特性与常规开关、断路器的分断特性不同。分布式电源主要面向于低压用户侧，就地为当地用电负荷服务，负荷也体现出众多的不同应用特性。
由于其分布式电源和负荷的不同特性，在微电网运行控制方面，需要针对分布式电源特性和负荷特性的运行控制系统。一些微电网运行控制系统在示范工程中得到了应用，但基本沿袭原先配网管理系统的方式，未能系统性地结合不同分布式电源的发电特性，导致微电网的优势得不到发挥，能量得不到有效利用和优化，一定程度上制约了分布式电源的推广和应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种微电网分布式电源分层协调控制系统和方法，针对不同分布式电源发电特性和并网方式，提出微电网分布式电源分层协调控制系统和方法，进行微电网分布式电源的运行控制。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种微电网分布式电源分层协调控制系统，所述系统包括分散控制层、就地协调层和远程管理层；分散控制层的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调层的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理层的采集服务器；所述远程管理层的工作站下达计划运行指令给就所述就地控制器，由所述就地控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述控制器。
所述控制器信息包括所述控制器的运行模式、电压、电流、有功功率、无功功率和频率，所述计划运行指令包括计划发电指令和控制指令。
所述分散控制层包括控制器，所述控制器包括分布式电源控制器、储能电池控制器、负荷控制器和离网/并网控制器，所述分布式电源控制器包括太阳能发电控制器和风能发电控制器。
所述太阳能发电控制器包括DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；太阳能电池直流电经过所述DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过控制输出模块和显示模块对所述DC/AC能量转换模块进行控制和显示，所述太阳能发电控制器通过通信模块进行通信。
所述风能发电控制器包括AC/DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；风力发电机的电能经过所述AC/DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述AC/DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述AC/DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对所述AC/DC/AC能量转换模块进行控制和显示；所述风能发电控制器通过通信模块进行通信。
所述储能电池控制器包括DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；储能电池的电能经过所述DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对所述DC/AC能量转换模块进行控制和显示，所述储能电池控制器通过通信模块进行通信。
所述负荷控制器包括传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；所述传感器模块采集负荷的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述负荷的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对开关进行分合控制和显示，所述负荷控制器通过通信模块进行通信。
所述就地协调控制器包括CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块、对时模块和控制输出模块；所述对时模块进行对外统一对时，外部信息依次通过所述CPU处理模块、存储模块和显示模块和通信模块，进行信息处理、存储、显示和通信，所述CPU处理模块对所述控制输出模块进行控制输出。
所述远程管理层包括采集服务器和通过通信网络与其连接的工作站；所述采集服务器采集所述控制器信息，所述工作站对采集信息进行分析和处理，并下达计划运行和控制指令给所述就地控制器。
一种微电网分布式电源分层协调控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：微电网离网运行；
步骤2：微电网离网转并网；
步骤3：微电网并网运行；
步骤4：微电网并网转离网。
所述步骤1中，微电网的离网运行方式包括远程管理层参与的离网运行和远程管理层不参与的离网运行。
远程管理层参与的离网运行包括以下步骤：
步骤A：所述工作站下达计划运行指令给就地协调控制器；
步骤B：所述就地控制器将计划运行指令下达给所述分散控制层；
其中，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别接收所述计划运行指令，均运行在PQ模式；所述储能电池控制器接收所述计划运行指令，运行在V/f模式；所述负荷控制器接收所述计划运行指令，控制负荷的投切；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器、储能电池控制器和负荷控制器分别按照所述计划运行指令，控制太阳能电池、风能发电机、储能电池的输出和负荷投切；
步骤D：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器分别将各自的发电信息上送给就地协调控制器，所述负荷控制器将负荷信息上送给就地协调控制器，所述发电信息和负荷信息均由就地协调控制器上送给远程管理层。
远程管理层不参与的离网运行包括以下步骤：
步骤A：就地协调控制器下发计划运行指令给分散控制层；
其中：所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别接收计划运行指令，运行在PQ模式；所述储能电池控制器接收计划运行指令，运行在V/f模式；所述负荷控制器接收计划运行指令，控制负荷的投切；
步骤B：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器分别上送各自的发电信息给就地协调层的就地协调控制器，所述负荷控制器上送负荷信息给就地协调层的就地协调控制器，就地协调控制器根据接收的发电信息和负荷信息，实时对太阳能发电控制器、风能发电控制器以及负荷控制器进行调节控制，稳定微电网离网运行；
步骤C：就地协调层将发电信息和负荷信息上送给远程管理层。
所述步骤2包括以下步骤：
步骤A：工作站下达并网指令给就地协调层的就地协调控制器；
步骤B：所述就地协调控制器下达并网指令给离网/并网控制器，离网/并网控制器进行检同期合闸，离网/并网开关闭合，实现与公用电网连接并网；
步骤C：就地协调控制器检测到所述离网/并网开关处于合闸位置，下达切换指令给储能电池控制器切换成PQ模式，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器均运行在PQ模式，完成整个离网转并网切换；
步骤D：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器将各自模式信息和发电信息上送给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息上送给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上送给远程管理层。
所述步骤3包括以下步骤：
步骤A：远程管理层接收上一级配网调度的指令，向上一级配网调度传输微电网运行信息，向所述就地协调控制器下达计划运行指令；
步骤B：就地协调控制器向太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器均下发控制指令，使太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器均处于PQ模式，实现太阳能发电、风能发电和储能电池的充放电；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
所述步骤4中，微电网并网转离网包括计划性离网和非计划性离网。
所述计划性离网包括以下步骤：
步骤A：远程管理层发出离网指令给就地协调层；
步骤B：就地协调层发出离网指令给就地协调控制器；
步骤C：就地协调控制器控制离网/并网开关实现分闸；
步骤D：就地协调控制器下达切换指令给储能电池控制器，使所述储能电池控制器的运行模式从PQ模式改变成V/f模式，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别仍处于PQ模式；
步骤E：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
所述非计划性离网包括以下步骤：
步骤A：公用电网发生故障时，所述离网/并网控制器检测到公用电网故障后，断开离网/并网开关；
步骤B：所述就地协调控制器下达切换指令给太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器，使储能电池控制器处于V/f模式，建立起支撑微电网所需的电压和频率；所述太阳能发电控制器和风能发电控制器均处于PQ模式；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.该系统主要通过远程管理层、就地协调层和分散控制层之间层级管理和控制，对微电网内的分布式电源、储能和负荷进行科学管理，计划发电调度，实现合理供电，满足微电网负荷供电需求；
2.通过分散控制层、就地协调层和远程管理层之间的通信，实现离网运行、离网转并网、并网运行和并网转离网；
3.该系统可以实现自上而下的计划性操作或者自下而上的临时性/突发性操作的运行控制；
4.能有效控制能解决配电网运行可靠性问题，并满足对特定用户的特质性用电要求，提高各类能源的综合利用效益，在降低能耗、定制电力、提高系统可靠性和灵活性等方面具有巨大潜力，具有很大的社会经济效益；
5.本发明提供有效、实用、科学的微电网分布式电源协调控制方法，对包含不同发电特性的分布式电源的微电网进行分层协调控制，提高用能效益和用电可靠性，有利于推动分布式电源的推广应用。
附图说明
图1是微电网分布式电源分层协调控制系统的架构图；
图2是微电网分布式电源分层协调控制方法实现四种运行方式的运行控制图；
图3是微电网分布式电源分层协调控制系统的实施例架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图3，一种微电网分布式电源分层协调控制系统，所述系统包括分散控制层、就地协调层和远程管理层；分散控制层的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调层的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理层的采集服务器；所述远程管理层的工作站下达计划运行指令给就所述就地控制器，由所述就地控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述控制器。
所述控制器信息包括所述控制器的运行模式、电压、电流、有功功率、无功功率和频率，所述计划运行指令包括计划发电指令和控制指令。
所述分散控制层包括控制器，所述控制器包括分布式电源控制器、储能电池控制器、负荷控制器和离网/并网控制器，所述分布式电源控制器包括太阳能发电控制器和风能发电控制器。
所述太阳能发电控制器包括DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；太阳能电池直流电经过所述DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过控制输出模块和显示模块对所述DC/AC能量转换模块进行控制和显示，所述太阳能发电控制器通过通信模块进行通信。
所述风能发电控制器包括AC/DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；风力发电机的电能经过所述AC/DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述AC/DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述AC/DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对所述AC/DC/AC能量转换模块进行控制和显示；所述风能发电控制器通过通信模块进行通信。
所述储能电池控制器包括DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；储能电池的电能经过所述DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对所述DC/AC能量转换模块进行控制和显示，所述储能电池控制器通过通信模块进行通信。
所述负荷控制器包括传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；所述传感器模块采集负荷的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述负荷的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对开关进行分合控制和显示，所述负荷控制器通过通信模块进行通信。
所述就地协调控制器包括CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块、对时模块和控制输出模块；所述对时模块进行对外统一对时，外部信息依次通过所述CPU处理模块、存储模块和显示模块和通信模块，进行信息处理、存储、显示和通信，所述CPU处理模块对所述控制输出模块进行控制输出。
所述远程管理层包括采集服务器和通过通信网络与其连接的工作站；所述采集服务器采集所述控制器信息，所述工作站对采集信息进行分析和处理，并下达计划运行和控制指令给所述就地控制器。
如图2，一种微电网分布式电源分层协调控制方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：微电网离网运行；
步骤2：微电网离网转并网；
步骤3：微电网并网运行；
步骤4：微电网并网转离网。
所述步骤1中，微电网的离网运行方式包括远程管理层参与的离网运行和远程管理层不参与的离网运行。
远程管理层参与的离网运行包括以下步骤：
步骤A：所述工作站下达计划运行指令给就地协调控制器；
步骤B：所述就地控制器将计划运行指令下达给所述分散控制层；
其中，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别接收所述计划运行指令，均运行在PQ模式；所述储能电池控制器接收所述计划运行指令，运行在V/f模式；所述负荷控制器接收所述计划运行指令，控制照明、电梯和水泵等负荷的投切；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器、储能电池控制器和负荷控制器分别按照所述计划运行指令，控制太阳能电池、风能发电机、储能电池的输出和负荷投切，实现按照远程管理层的计划运行指令，离网稳定运行；
步骤D：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器分别将各自的发电信息上送给就地协调控制器，所述负荷控制器将负荷信息上送给就地协调控制器，所述发电信息和负荷信息均由就地协调控制器上送给远程管理层，供远程管理层决策和分析，实现动态下达微电网离网运行的调节指令。
远程管理层不参与的离网运行包括以下步骤：
步骤A：就地协调控制器下发计划运行指令给分散控制层；
其中：所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别接收计划运行指令，运行在PQ模式；所述储能电池控制器接收计划运行指令，运行在V/f模式；所述负荷控制器接收计划运行指令，控制照明、电梯和水泵等负荷的投切；
步骤B：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器分别上送各自的发电信息给就地协调层的就地协调控制器，所述负荷控制器上送负荷信息给就地协调层的就地协调控制器，就地协调控制器根据接收的发电信息和负荷信息，实时对太阳能发电控制器、风能发电控制器以及负荷控制器进行调节控制，稳定微电网离网运行；
步骤C：远程管理层不参与运行控制，但就地协调层将发电信息和负荷信息上送给远程管理层。
所述步骤2包括以下步骤：
步骤A：工作站下达并网指令给就地协调层的就地协调控制器；
步骤B：所述就地协调控制器下达并网指令给离网/并网控制器，离网/并网控制器进行检同期合闸，离网/并网开关闭合，实现与公用电网连接并网；
步骤C：就地协调控制器检测到所述离网/并网开关处于合闸位置，下达切换指令给储能电池控制器切换成PQ模式，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器均运行在PQ模式，完成整个离网转并网切换；
步骤D：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器将各自模式信息和发电信息上送给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息上送给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上送给远程管理层。
所述步骤3的并网运行中，离网/并网开关处于合闸位置，微电网通过10Kv/0.4kV公用电网连接，由10kV公用电网提供微电网的电压频率支撑。
步骤3包括包括以下步骤：
步骤A：远程管理层接收上一级配网调度的指令，向上一级配网调度传输微电网运行信息，向所述就地协调控制器下达计划运行指令；
步骤B：就地协调控制器向太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器均下发控制指令，使太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器均处于PQ模式，实现太阳能发电、风能发电和储能电池的充放电；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
所述步骤4中，微电网并网转离网包括计划性离网和非计划性离网。
所述计划性离网包括以下步骤：
步骤A：远程管理层发出离网指令给就地协调层；
步骤B：就地协调层发出离网指令给就地协调控制器；
步骤C：就地协调控制器控制离网/并网开关实现分闸；
步骤D：就地协调控制器下达切换指令给储能电池控制器，使所述储能电池控制器的运行模式从PQ模式改变成V/f模式，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别仍处于PQ模式；
步骤E：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
所述非计划性离网包括以下步骤：
步骤A：公用电网发生故障时，所述离网/并网控制器检测到公用电网故障后，断开离网/并网开关；
步骤B：所述就地协调控制器下达切换指令给太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器，使储能电池控制器处于V/f模式，建立起支撑微电网所需的电压和频率；所述太阳能发电控制器和风能发电控制器均处于PQ模式；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种微电网分布式电源分层协调控制方法，其特征在于：采用微电网分布式电源分层协调控制系统对微电网分布式电源进行分层协调控制，所述系统包括分散控制层、就地协调层和远程管理层；分散控制层的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调层的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理层的采集服务器；所述远程管理层的工作站下达计划运行指令给就所述就地协调控制器，由所述就地协调控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述分散控制层的控制器；
所述控制器信息包括所述控制器的运行模式、电压、电流、有功功率、无功功率和频率，所述计划运行指令包括计划发电指令和控制指令；
所述分散控制层包括控制器，所述控制器包括分布式电源控制器、储能电池控制器、负荷控制器和离网/并网控制器，所述分布式电源控制器包括太阳能发电控制器和风能发电控制器；
所述太阳能发电控制器包括DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；太阳能电池直流电经过所述DC/AC能量转换模块所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过控制输出模块和显示模块对所述DC/AC能量转换模块进行控制和显示，所述太阳能发电控制器通过通信模块进行通信；
所述风能发电控制器包括AC/DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；风力发电机的电能经过所述AC/DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述AC/DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述AC/DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对所述AC/DC/AC能量转换模块进行控制和显示；所述风能发电控制器通过通信模块进行通信；
所述储能电池控制器包括DC/AC能量转换模块、滤波模块、传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；储能电池的电能经过所述DC/AC能量转换模块、所述滤波模块转换为公用电网电源；所述传感器模块采集所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述DC/AC能量转换模块的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对所述DC/AC能量转换模块进行控制和显示，所述储能电池控制器通过通信模块进行通信；
所述负荷控制器包括传感器模块、A/D转换模块、CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块和控制输出模块；所述传感器模块采集负荷的电压和电流信号，所述A/D转换模块将所述负荷的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理模块进行数字信号处理，分别通过所述控制输出模块和显示模块对开关进行分合控制和显示，所述负荷控制器通过通信模块进行通信；
所述就地协调控制器包括CPU处理模块、存储器模块、显示模块、通信模块、对时模块和控制输出模块；所述对时模块进行对外统一对时，外部信息依次通过所述CPU处理模块、存储模块和显示模块和通信模块，进行信息处理、存储、显示和通信，所述CPU处理模块对所述控制输出模块进行控制输出；
所述远程管理层包括采集服务器和通过通信网络与其连接的工作站；所述采集服务器采集所述控制器信息，所述工作站对采集信息进行分析和处理，并下达计划运行指令给所述就地协调控制器；
所述方法包括以下步骤：
步骤1：微电网离网运行；
步骤2：微电网离网转并网；
步骤3：微电网并网运行；
步骤4：微电网并网转离网；
所述步骤1中，微电网的离网运行方式包括远程管理层参与的离网运行和远程管理层不参与的离网运行；
远程管理层参与的离网运行包括以下步骤：
步骤A：所述工作站下达计划运行指令给就地协调控制器；
步骤B：所述就地协调控制器将计划运行指令下达给所述分散控制层；
其中，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别接收所述计划运行指令，均运行在PQ模式；所述储能电池控制器接收所述计划运行指令，运行在V/f模式；所述负荷控制器接收所述计划运行指令，控制负荷的投切；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器、储能电池控制器和负荷控制器分别按照所述计划运行指令，控制太阳能电池、风能发电机、储能电池的输出和负荷投切；
步骤D：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器分别将各自的发电信息上送给就地协调控制器，所述负荷控制器将负荷信息上送给就地协调控制器，所述发电信息和负荷信息均由就地协调控制器上送给远程管理层；
远程管理层不参与的离网运行包括以下步骤：
步骤A：就地协调控制器下发计划运行指令给分散控制层；
其中：所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别接收计划运行指令，运行在PQ模式；所述储能电池控制器接收计划运行指令，运行在V/f模式；所述负荷控制器接收计划运行指令，控制负荷的投切；
步骤B：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器分别上送各自的发电信息给就地协调层的就地协调控制器，所述负荷控制器上送负荷信息给就地协调层的就地协调控制器，就地协调控制器根据接收的发电信息和负荷信息，实时对太阳能发电控制器、风能发电控制器以及负荷控制器进行调节控制，稳定微电网离网运行；
步骤C：就地协调层将发电信息和负荷信息上送给远程管理层；
所述步骤2包括以下步骤：
步骤A：工作站下达并网指令给就地协调层的就地协调控制器；
步骤B：所述就地协调控制器下达并网指令给离网/并网控制器，离网/并网控制器进行检同期合闸，离网/并网开关闭合，实现与公用电网连接并网；
步骤C：就地协调控制器检测到所述离网/并网开关处于合闸位置，下达切换指令给储能电池控制器切换成PQ模式，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器均运行在PQ模式，完成整个离网转并网切换；
步骤D：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器将各自模式信息和发电信息上送给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息上送给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上送给远程管理层；
所述步骤3包括以下步骤：
步骤A：远程管理层接收上一级配网调度的指令，向上一级配网调度传输微电网运行信息，向所述就地协调控制器下达计划运行指令；
步骤B：就地协调控制器向太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器均下发控制指令，使太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器均处于PQ模式，实现太阳能发电、风能发电和储能电池的充放电；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层；
所述步骤4中，微电网并网转离网包括计划性离网和非计划性离网。
2.根据权利要求1所述的微电网分布式电源分层协调控制方法，其特征在于：所述计划性离网包括以下步骤：
步骤A：远程管理层发出离网指令给就地协调层；
步骤B：就地协调层发出离网指令给就地协调控制器；
步骤C：就地协调控制器控制离网/并网开关实现分闸；
步骤D：就地协调控制器下达切换指令给储能电池控制器，使所述储能电池控制器的运行模式从PQ模式改变成V/f模式，所述太阳能发电控制器和风能发电控制器分别仍处于PQ模式；
步骤E：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
3.根据权利要求1所述的微电网分布式电源分层协调控制方法，其特征在于：所述非计划性离网包括以下步骤：
步骤A：公用电网发生故障时，所述离网/并网控制器检测到公用电网故障后，断开离网/并网开关；
步骤B：所述就地协调控制器下达切换指令给太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器，使储能电池控制器处于V/f模式，建立起支撑微电网所需的电压和频率；所述太阳能发电控制器和风能发电控制器均处于PQ模式；
步骤C：所述太阳能发电控制器、风能发电控制器和储能电池控制器上送各自模式信息和发电信息给就地协调层，所述负荷控制器将负荷信息给就地协调层，所述模式信息、发电信息和负荷信息均由就地协调层上传给远程管理层。
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