CN102931662A - 基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法 - Google Patents

基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102931662A
CN102931662A CN2012104071045A CN201210407104A CN102931662A CN 102931662 A CN102931662 A CN 102931662A CN 2012104071045 A CN2012104071045 A CN 2012104071045A CN 201210407104 A CN201210407104 A CN 201210407104A CN 102931662 A CN102931662 A CN 102931662A
Authority
CN
China
Prior art keywords
little
power
load
energy
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012104071045A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102931662B (zh
Inventor
丁建忠
沈浩东
陈娜
赵景涛
仇佳鑫
冯威
杨金喜
谢虎
唐斐
陈晖�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Nari Technology Co Ltd
Yangzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Nari Technology Co Ltd
Yangzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd, Nari Technology Co Ltd, Yangzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201210407104.5A priority Critical patent/CN102931662B/zh
Publication of CN102931662A publication Critical patent/CN102931662A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102931662B publication Critical patent/CN102931662B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Abstract

本发明公开了一种基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统，其特征在于：所述微电网监控系统包括微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控，所述微电网控制器通过通讯网络分别与微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控并行连接。本发明提供的基于分布式负荷动态调节的微电网稳定控制方法，通过微电网控制器与就地微电网负荷控制器协调控制，提高微电网内部功率调节速度，维持微电网内部发电功率与负荷功率的平衡，保证微电网运行的稳定性。

Description

基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法，属于微电网技术领域。
背景技术
微电网是由分布式电源、储能系统和负荷组成的自治可控系统。微电网中分布式电源大多由风力发电、光伏发电等清洁可再生能源组成，具有间歇性和不稳定性。通过维持微电网系统内部发电功率与负荷用电功率平衡，可保证微电网并网、离网、并网到离网切换的稳定运行。微电网并网运行时，有大电网作为支持，可以很好的维持功率平衡。微电网并网到离网切换和离网运行时，通过储能系统的充电、放电维持系统功率平衡。微电网内部储能系统容量、充放电功率有限，完全依靠储能系统很难维持微电网系统功率平衡。
目前的微电网系统大多采用集中式控制方法，通过就地装置监测负荷、发电单元的电压、电流、功率、频率等信息，上送到微电网控制器。微电网控制器进行微电网内部功率计算，得出微电网功率盈亏，下发负荷或发电单元的投切命令，由就地装置执行。
一般情况下，微电网中负荷的用电量要大于分布式电源的发电量，并网运行时，主网可为微电网提供不足电量。离网运行时要切除部分一般负荷，保证重要负荷供电可靠性。微电网负荷功率变化无法精确预知，功率可能在瞬时发生跳变，功率不平衡发生迅速，微网集中控制器接收到就地装置上送数据，计算后下发控制命令，响应速度很难达到要求。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法，通过微电网控制器与就地微电网负荷控制器协调控制，提高微电网内部功率调节速度，维持微电网内部发电功率与负荷功率的平衡，保证微电网运行的稳定性。
为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的：
一种基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统，其特征在于：所述微电网监控系统包括微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控，所述微电网控制器通过通讯网络分别与微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控并行连接。
还提供了一种基于分布式负荷动态调节的微电网控制方法，其特征在于：包括下列步骤：
（1）微电网一次设备由分布式电源、储能系统、负荷构成；
（2）微电网监控系统由微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控组成；
（3）微电网负荷控制器把所接负荷的电压、电流、有功功率、无功功率等数据上送给微电网控制器；
（4）并网点监控把微电网与大电网连接处的电压、电流、频率、有功功率、无功功率等数据上送给微电网控制器；
（5）分布式电源监控把分布式电源发出电压、电流、功率等数据上送给微电网控制器；
（6）储能系统监控把储能系统的充放电状态、电压、电流、剩余电量等数据上送给微电网控制器；
（7）微电网控制器，根据微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控的上送数据，计算微电网内部功率值；当分布式电源大于负荷，储能系统未处于充满状态时储能系统电池充电，储能系统充满后微电网控制器下发命令，切除部分分布式电源；当分布式电源功率小于负荷功率时，根据储能系统的剩余电量和储能系统的最大放电功率，计算各线路负荷功率值，并将各线路负荷功率值下发给微电网负荷控制器；
（8）微电网负荷控制器接收到微电网控制器下发线路负荷功率定值，监测所在线路负荷的功率值，当线路负荷功率大于功率定值时，根据所接支路的负荷等级，判断出要切除负荷支路，切除负荷，保证线路负荷不大于微电网控制器下发定值。
有益效果：本发明提供的基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法，通过微电网控制器和微电网负荷控制器的协调控制，能够保证微电网的稳定运行；在微电网并网运行时，保证微电网与主网交互功率在储能系统可调节的范围内，当微电网发生主动离网或被动离网，可由储能系统维持功率平衡；在微电网离网运行时，保证负荷和分布式电源功率差值在储能系统可调节的范围；采用分布式负荷动态调节方法，微电网控制器进行分钟级的功率调节，由负荷就地控制装置进行毫秒级到秒级的功率调节，保证微电网的功率平衡。
附图说明
图1为本发明中的基于分布式负荷动态调节的微电网一次设备结构图；
图2为本发明的基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统图；
图3为本发明的微网控制器控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图2所示，一种基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统，其特征在于：所述微电网监控系统包括微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控，所述微电网控制器通过通讯网络分别与微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控并行连接。
如图1、图2和图3所示，一种基于分布式负荷动态调节的微电网控制方法，包括下列步骤：
（1）微电网一次设备由分布式电源、储能系统、负荷构成；
（2）微电网监控系统由微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控组成；
（3）微电网负荷控制器把所接负荷的电压、电流、有功功率、无功功率等数据上送给微电网控制器；
（4）并网点监控把微电网与大电网连接处的电压、电流、频率、有功功率、无功功率等数据上送给微电网控制器；
（5）分布式电源监控把分布式电源发出电压、电流、功率等数据上送给微电网控制器；
（6）储能系统监控把储能系统的充放电状态、电压、电流、剩余电量等数据上送给微电网控制器；
（7）微电网控制器，根据微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控的上送数据，计算微电网内部功率值；当分布式电源大于负荷，储能系统未处于充满状态时储能系统电池充电，储能系统充满后微电网控制器下发命令，切除部分分布式电源；当分布式电源功率小于负荷功率时，根据储能系统的剩余电量和储能系统的最大放电功率，计算各线路负荷功率值，并将各线路负荷功率值下发给微电网负荷控制器；
（8）微电网负荷控制器接收到微电网控制器下发线路负荷功率定值，监测所在线路负荷的功率值，当线路负荷功率大于功率定值时，根据所接支路的负荷等级，判断出要切除负荷支路，切除负荷，保证线路负荷不大于微电网控制器下发定值。
如图3所示，微电网控制器接收微电网中分布式电源、负荷、储能系统的当前的电压、电流、功率以及储能系统的剩余电量等数据，微网控制器计算微电网中分布式电源功率与负荷功率差值ΔP。
当分布式电源功率大于负荷功率，即ΔP>0，根据电池剩余电量判断电池是否可充电。若储能系统电池可充电，判断发电功率与负荷差值ΔP是否大于电池最大充电功率P充max，ΔP>P充max切除部分分布式电源，ΔP<＝P充max不进行控制。若储能系统电池不可充电，下发命令切除部分分布式电源单元。
当分布式电源功率小于负荷功率，即ΔP<=0，根据电池剩余电量判断电池是否可放电。若储能系统电池可放电，判断发电功率与负荷差值ΔP是否大于电池最大放电功率P放max，-ΔP>P放max下发微电网负荷控制器负荷功率限值P发电+P放max，-ΔP<＝P放max不进行控制。若储能系统电池不可放电，下发微电网负荷控制器负荷功率限值P放max。
微电网负荷控制器接收到功率定值，监测线路负荷功率，若线路负荷功率小于微网控制器下发功率定值，不进行控制；若线路负荷功率大于功率定值，判断各支路负荷的负荷等级，切除负荷等级低负荷支路。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统，其特征在于：所述微电网监控系统包括微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控，所述微电网控制器通过通讯网络分别与微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控并行连接。
2.基于分布式负荷动态调节的微电网控制方法，其特征在于：包括下列步骤：
（1）微电网一次设备由分布式电源、储能系统、负荷构成；
（2）微电网监控系统由微电网控制器、微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控组成；
（3）微电网负荷控制器把所接负荷的电压、电流、有功功率、无功功率等数据上送给微电网控制器；
（4）并网点监控把微电网与大电网连接处的电压、电流、频率、有功功率、无功功率等数据上送给微电网控制器；
（5）分布式电源监控把分布式电源发出电压、电流、功率等数据上送给微电网控制器；
（6）储能系统监控把储能系统的充放电状态、电压、电流、剩余电量等数据上送给微电网控制器；
（7）微电网控制器，根据微电网负荷控制器、并网点监控、分布式电源监控和储能系统监控的上送数据，计算微电网内部功率值；当分布式电源大于负荷，储能系统未处于充满状态时储能系统电池充电，储能系统充满后微电网控制器下发命令，切除部分分布式电源；当分布式电源功率小于负荷功率时，根据储能系统的剩余电量和储能系统的最大放电功率，计算各线路负荷功率值，并将各线路负荷功率值下发给微电网负荷控制器；
（8）微电网负荷控制器接收到微电网控制器下发线路负荷功率定值，监测所在线路负荷的功率值，当线路负荷功率大于功率定值时，根据所接支路的负荷等级，判断出要切除负荷支路，切除负荷，保证线路负荷不大于微电网控制器下发定值。
CN201210407104.5A 2012-10-23 2012-10-23 基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法 Active CN102931662B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210407104.5A CN102931662B (zh) 2012-10-23 2012-10-23 基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210407104.5A CN102931662B (zh) 2012-10-23 2012-10-23 基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102931662A true CN102931662A (zh) 2013-02-13
CN102931662B CN102931662B (zh) 2015-03-11

Family

ID=47646402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210407104.5A Active CN102931662B (zh) 2012-10-23 2012-10-23 基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102931662B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199556A (zh) * 2013-02-25 2013-07-10 中国电力科学研究院 一种微电网能量管理方法及其系统
CN104283308A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 北京中电建投微电网科技有限公司 微电网智能中央策略控制系统
CN106451759A (zh) * 2015-08-07 2017-02-22 国网智能电网研究院 一种基于电力线载波通信的微电网监控系统
CN106655157A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 许继集团有限公司 一种用于光伏电站的功率调控方法与系统
CN108205715A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 上海交通大学 基于一致性优化的交直流混合微电网能量管理方法
CN109921430A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 河南许继仪表有限公司 一种负荷控制终端及其控制方法
CN110581553A (zh) * 2019-09-26 2019-12-17 深圳天顺智慧能源科技有限公司 微电网系统的离网自治运行方法、装置以及微电网系统
CN112448416A (zh) * 2020-09-10 2021-03-05 中国电建集团江西省电力建设有限公司 一种离网型微电网群及其功率平衡控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170134A (zh) * 2011-05-05 2011-08-31 许继集团有限公司 微电网并网到离网控制方法及无缝切换方法
CN102355057A (zh) * 2011-09-25 2012-02-15 国网电力科学研究院 微电网系统计算机监控方法
CN102394497A (zh) * 2011-10-18 2012-03-28 重庆大学 一种基于状态转换的微网协调控制系统和方法
CN102710013A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 中国电力科学研究院 基于微电网的园区能源网能量优化管理系统及其实现方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170134A (zh) * 2011-05-05 2011-08-31 许继集团有限公司 微电网并网到离网控制方法及无缝切换方法
CN102355057A (zh) * 2011-09-25 2012-02-15 国网电力科学研究院 微电网系统计算机监控方法
CN102394497A (zh) * 2011-10-18 2012-03-28 重庆大学 一种基于状态转换的微网协调控制系统和方法
CN102710013A (zh) * 2012-05-23 2012-10-03 中国电力科学研究院 基于微电网的园区能源网能量优化管理系统及其实现方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199556B (zh) * 2013-02-25 2015-04-01 中国电力科学研究院 一种微电网能量管理方法及其系统
CN103199556A (zh) * 2013-02-25 2013-07-10 中国电力科学研究院 一种微电网能量管理方法及其系统
CN104283308A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 北京中电建投微电网科技有限公司 微电网智能中央策略控制系统
CN104283308B (zh) * 2013-07-10 2017-03-22 北京中电建投微电网科技有限公司 微电网智能中央策略控制系统
CN106451759B (zh) * 2015-08-07 2020-06-30 全球能源互联网研究院 一种基于电力线载波通信的微电网监控系统
CN106451759A (zh) * 2015-08-07 2017-02-22 国网智能电网研究院 一种基于电力线载波通信的微电网监控系统
CN106655157A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 许继集团有限公司 一种用于光伏电站的功率调控方法与系统
CN106655157B (zh) * 2016-10-17 2019-02-01 许继集团有限公司 一种用于光伏电站的功率调控方法与系统
CN108205715A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 上海交通大学 基于一致性优化的交直流混合微电网能量管理方法
CN108205715B (zh) * 2016-12-19 2021-10-08 上海交通大学 基于一致性优化的交直流混合微电网能量管理方法
CN109921430A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 河南许继仪表有限公司 一种负荷控制终端及其控制方法
CN109921430B (zh) * 2017-12-12 2020-09-01 河南许继仪表有限公司 一种负荷控制终端及其控制方法
CN110581553A (zh) * 2019-09-26 2019-12-17 深圳天顺智慧能源科技有限公司 微电网系统的离网自治运行方法、装置以及微电网系统
CN112448416A (zh) * 2020-09-10 2021-03-05 中国电建集团江西省电力建设有限公司 一种离网型微电网群及其功率平衡控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102931662B (zh) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102931662B (zh) 基于分布式负荷动态调节的微电网监控系统及控制方法
JP6361304B2 (ja) 電池制御装置、制御装置、電池制御システム、電池制御方法及び電池制御支援方法
Tan et al. A review of technical challenges in planning and operation of remote area power supply systems
JP3905692B2 (ja) 風力発電制御方法
CN102427230B (zh) 用于分布式微网孤岛运行风光储联合调度的方法及系统
JP6311470B2 (ja) 電池制御装置、制御装置、電池制御システム、電池制御方法及び電池制御支援方法
CN102437571A (zh) 一种风/光/储系统的物理建模系统
JPH11500568A (ja) 再充電可能なリチウム・イオン・セルにおいて用いられる高バッテリ温度をシミュレーションする装置
CN103595052B (zh) 微电网并网向孤岛状态切换时的稳定控制方法
JP2011517276A (ja) 伝送線路制御のための装置および方法
CN105493372A (zh) 太阳能发电系统
KR101566296B1 (ko) 전력계통에서의 주파수 제어 시스템
JP2015050842A (ja) 蓄電システム、蓄電制御装置および蓄電制御方法
CN105262131A (zh) 一种适用于光储微电网的黑启动系统及方法
CN102856959B (zh) 一种风光互补智能充放电控制器及风光互补智能充电系统
Karimi et al. Smart integrated adaptive centralized controller for islanded microgrids under minimized load shedding
WO2014187487A1 (en) A system for providing a primary control power for a power grid
CN105244900A (zh) 一种基于移频控制的微电网离网能量平衡控制方法
CN104569691A (zh) 多类型储能系统的参数检测方法以及系统
CN106026165A (zh) 一种基于光伏-储能混合直流微网减载的方法
KR20170021606A (ko) 배터리 에너지 저장 시스템 및 이를 이용한 무효 전력 보상 방법
CN103683334A (zh) 一种智能微网的能量管理方法
WO2011075062A1 (en) Power supply system for radio base station
CN108631366A (zh) 一种高鲁棒性的微电网离网协调控制方法
CN105186553A (zh) 一种基于智能微网的风力发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant