CN103441532B - 一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法 - Google Patents
一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103441532B CN103441532B CN201310399010.2A CN201310399010A CN103441532B CN 103441532 B CN103441532 B CN 103441532B CN 201310399010 A CN201310399010 A CN 201310399010A CN 103441532 B CN103441532 B CN 103441532B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- storage device
- control
- micro
- master 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 94
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
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
- 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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法。包括微电网并网转孤网控制策略、微电网孤网转并网控制策略，微电网孤网运行控制策略。有效的解决了多套储能装置并网转离网、离网转并网的不同步问题，微电网孤网运行时各储能装置由于电压幅值和相角不一致所带来的环流问题、微电网孤网运行时各储能装置的均流问题，提高了微电网孤网运行的稳定性。本发明中，微电网孤网运行时通过闭环点的转移有效的简化了储能系统的控制，控制策略具有良好通用性、实用性和应用前景。
Description
技术领域
本发明属于电力系统领域，更具体的涉及含分布式电源的微电网控制技术，适用于多台储能装置并联运行控制技术。
背景技术
随着分布式能源发电技术的发展，微电网作为一种能很好发挥分布式电源潜能的组织形式被提出。微电网是由分布式电源、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。微电网构成了一个可控单元，能够实现自控制、保护和能量管理，可以有效的协调分布式电源与大电网的关系，实现电网的快速发展。
微电网不仅仅作为大电网的补充，而是作为独立的系统运行，代表着电力系统新的发展方向。随着能量控制技术的发展，微电网的容量越来越大，与之对应的储能装置的容量发展略显滞后。微电网有两种运行模式：并网运行和孤网运行，对应于储能装置的运行方式为并网运行和离网运行。微电网孤网运行时，储能装置工作在离网状态，由于储能装置容量有限，必然需要多套储能装置同时离网运行。
目前储能装置单柜控制技术比较成熟，可以运行在并网模式和离网模式。而如何协调多套储能装置同时离网运行（同步运行）仍然是储能技术的一个瓶颈。微电网孤网运行时，多套储能装置若不能同步运行，将影响微电网运行的稳定性，严重的会导致微电网崩溃。
发明内容
本发明要解决的技术问题：微电网孤网运行时，对各储能装置进行协调控制，保证各储能装置能够同步运行，提高微电网的稳定性，实现对负荷的稳定供电。
本发明具体采用以下技术方案。
一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法，在所述同步方法中，设置一主控制器与各储能装置、负荷并联在微电网的交流母线上，所述主控制器通过同步光纤与储能装置相连，用于向各储能装置下发控制命令和参考电压值；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：当微电网并网运行时，各储能装置由自己的控制系统独立控制，进行有功无功解耦控制（即P/Q控制），各储能装置处于P/Q控制模式，主控制器退出使用；
步骤2：在微电网由并网转为孤网运行前，首先由主控制器通过光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，告知各储能装置进入下垂控制模式，各储能装置独立进行控制模式转换，待所有储能装置均进入到下垂控制模式后，由主控制器断开并网点开关，并网点开关断开后，主控制器通知各储能装置进入V/F控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为V/F控制模式，所有储能装置均进入V/F控制模式后，标志着整个微电网进入到孤网工作状态；
步骤3：微电网进入孤网工作状态后，各储能装置不再进行独立控制，而是由主控制器统一控制，主控制器采集交流母线的电压幅值和角度，经过PI调节器计算出电压的控制目标值，下发给各储能装置，储能装置根据目标值计算各自的PWM脉冲，共同控制交流母线电压；微电网工作在孤网状态时，各储能装置进行开环控制；
步骤4：微电网在转为并网运行前，主控制器通过光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，各储能装置独立进行控制，由V/F控制模式转为下垂控制模式，待所有储能装置均进入下垂控制模式后，由主控制器闭合并网点开关，开关闭合后，主控制器通知各储能装置进入P/Q控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为P/Q控制模式，整个微电网进入到并网运行状态。
本发明的有益效果
本发明提出了一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法，克服了现有储能装置同时离网运行的不同步做带来的环流问题，从而提高了微电网的稳定性，实现了对微电网内负荷的稳定供电。
本发明能够实现各储能装置并网运行转离网运行的同步性，消除了转换过程中各储能装置之间的环流。
本发明能够实现各储能装置离网运行转并网运行的同步性，消除了离网转并网的电流冲击。
本发明中储能装置控制方式（独立控制、协调控制）的切换不依赖于并网开关位置的检测，控制方法具有普适性。
附图说明
图1是本发明微电网多台储能装置多主VF控制主回路示意图；
图2是本发明同步控制器控制策略示意图；
图3是本发明微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法流程示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图并结合具体实施案例对本发明的技术方案进一步详细表述。
图1为本发明的主回路示意图。储能装置、负载、同步控制器并联在微电网的交流母线上。各储能装置及负载间只有电气联系，每套储能装置并不知道其他装置的出力情况以及负载的大小，各储能装置独立运行。主控制器通过同步光纤与储能装置相连，将控制命令和电压参考下发给储能装置。
图2为主控制器控制策略示意图。主控制器的主要作用是下发同步控制命令，同时控制交流母线电压，因此主控制器只有电压环，只需采集交流母线电压。控制策略为：采集微电网交流母线电压，通过数字锁相环锁定交流母线电压角度，通过PI调节器计算得到储能装置的电压参考（幅值和相角），在主控制器投入使用后将电压参考通过同步光纤下发给各储能装置。
图3为本发明微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法流程示意图，在所述同步方法中，设置一主控制器与各储能装置、负荷并联在微电网的交流母线上，所述主控制器通过同步光纤与储能装置相连，用于向各储能装置下发控制命令和参考电压值；本发明微电网多台储能装置多主VF控制同步方法包括以下步骤：
步骤1：当微电网并网运行时，各储能装置由自己的控制系统独立控制，进行有功无功解耦控制（P/Q控制），主控制器退出使用；
步骤2：在微电网由并网转为孤网运行前，首先由主控制器通过光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，告知各储能装置进入下垂控制模式，各储能装置独立进行控制模式转换，待所有储能装置均进入到下垂控制模式后（即做好离网运行准备）由主控制器断开并网点开关，并网点开关断开后，主控制器通知各储能装置进入V/F控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为V/F控制模式，所有装置均进入V/F控制模式后，标志着整个微电网进入到孤网工作状态；
步骤3：微电网进入孤网工作状态后，各储能装置不再进行独立控制，而是由主控制器统一控制，主控制器采集交流母线的电压幅值和角度，经过PI调节器计算出控制目标值，下发给各储能装置，储能装置根据目标值计算各自的PWM脉冲，共同控制交流母线电压；微电网工作在孤网状态时，各储能装置进行开环控制；
步骤4：微电网在转为并网运行前，主控制器通过光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，各储能装置独立进行控制模式转换，待所有储能装置均进入下垂控制模式后（即微电网做好并网准备），由主控制器闭合并网点开关，开关闭合后，主控制器通知各储能装置进入P/Q控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为P/Q控制模式，整个微电网进入到并网运行状态。
本发明申请人结合明书附图对本发明的实施案例做了详细描述，但是本领域技术人员应该了解，以上实施案例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好的理解本发明精神，而并非针对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当处于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法，在所述同步方法中，设置一主控制器与各储能装置、负荷并联在微电网的交流母线上，所述主控制器通过同步光纤与储能装置相连，用于向各储能装置下发控制命令和参考电压值；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：当微电网并网运行时，各储能装置由自己的控制系统独立控制，进行有功无功解耦控制(即P/Q控制)，各储能装置处于P/Q控制模式，主控制器退出使用；
步骤2：在微电网由并网转为孤网运行前，首先由主控制器通过同步光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，告知各储能装置进入下垂控制模式，各储能装置独立进行控制模式转换，待所有储能装置均进入到下垂控制模式后，由主控制器断开并网点开关，并网点开关断开后，主控制器通知各储能装置进入V/F控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为V/F控制模式，所有储能装置均进入V/F控制模式后，标志着整个微电网进入到孤网工作状态；
步骤3：微电网进入孤网工作状态后，各储能装置不再进行独立控制，而是由主控制器统一控制，主控制器采集交流母线的电压幅值和角度，经过PI调节器计算出电压的控制目标值，下发给各储能装置，储能装置根据目标值计算各自的PWM脉冲，共同控制交流母线电压；微电网工作在孤网状态时，各储能装置进行开环控制；
步骤4：微电网在转为并网运行前，主控制器通过同步光纤同时给各储能装置下发下垂控制命令，各储能装置独立进行控制，由V/F控制模式转为下垂控制模式，待所有储能装置均进入下垂控制模式后，由主控制器闭合并网点开关，开关闭合后，主控制器通知各储能装置进入P/Q控制模式，各储能装置由下垂控制模式转为P/Q控制模式，整个微电网进入到并网运行状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310399010.2A CN103441532B (zh) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | 一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310399010.2A CN103441532B (zh) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | 一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103441532A CN103441532A (zh) | 2013-12-11 |
| CN103441532B true CN103441532B (zh) | 2015-07-01 |
Family
ID=49695214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310399010.2A Active CN103441532B (zh) | 2013-09-05 | 2013-09-05 | 一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103441532B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104393610B (zh) * | 2014-10-10 | 2018-01-09 | 许继电气股份有限公司 | 一种pcs系统和装置 |
| CN104578126A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-04-29 | 阳光电源股份有限公司 | 一种微网系统和储能变流器并网/离网无缝切换方法 |
| CN104967146A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-10-07 | 河南行知专利服务有限公司 | 一种微电网并网与离网控制系统 |
| CN107681657B (zh) * | 2017-09-27 | 2023-07-14 | 广州航海学院 | 50Hz-60Hz和50Hz-50Hz双频岸电无缝切换船电的方法及装置 |
| CN107623320B (zh) * | 2017-09-27 | 2023-10-20 | 广州航海学院 | 50Hz-60Hz岸电无缝切换船电的方法及装置 |
| CN107658964B (zh) * | 2017-09-27 | 2024-06-11 | 广州航海学院 | 一种具有监测预警功能的岸电接船电方法及装置 |
| CN108123466B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-01-15 | 南京理工大学 | 一种基于功率串联解耦的储能变流器并联均流控制方法 |
| CN109449977A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-03-08 | 中国电建集团江西省电力建设有限公司 | 并离网切换装置 |
| CN110994692B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-01-05 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于同步相量测量装置的孤岛同步并网方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101873007B (zh) * | 2010-06-28 | 2012-06-27 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 微网继电保护、自动化一体化智能保护系统 |
| US20130200730A1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-08 | Raymond William Nowicki | Energy upload device |
-
2013
- 2013-09-05 CN CN201310399010.2A patent/CN103441532B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103441532A (zh) | 2013-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103441532B (zh) | 一种微电网多台储能装置并联运行控制的同步方法 | |
| CN102916481B (zh) | 一种直流微网系统的能量管理方法 | |
| CN104022528B (zh) | 一种基于多元复合储能的微网系统协调控制方法 | |
| CN102983593B (zh) | 基于智能开关的微网无缝切换控制方法 | |
| CN103560538B (zh) | 基于pcc处储能的微电网保护与切换一体化控制方法 | |
| CN203398797U (zh) | 一种双模式储能装置的多机并联控制系统 | |
| CN103390892B (zh) | 基于换流器接口的微电网电源的控制方法及系统 | |
| CN104882906A (zh) | 一种基于光伏和储能的分布式微网黑启动控制系统及方法 | |
| CN204465152U (zh) | 一种风光电互补的无人机无线充电系统 | |
| CN103560535A (zh) | 基于储能变流器的微电网运行方式无缝切换方法 | |
| CN104362665A (zh) | 一种微电网离网切换到并网的控制系统及控制方法 | |
| CN109638895A (zh) | 一种储能逆变器并/离网切换控制方法和微网系统 | |
| CN104184151A (zh) | 一种实现微网不同运行模式平滑切换的动态电压恢复器 | |
| CN104953618A (zh) | 一种储能逆变器并离网统一控制方法 | |
| Zhang et al. | A master slave peer to peer integration microgrid control strategy based on communication | |
| CN202997589U (zh) | 微网智能开关 | |
| CN105305493A (zh) | 一种用于互联运行的光储独立微电网拓扑 | |
| CN104393610A (zh) | 一种pcs系统和装置 | |
| CN104167764A (zh) | 具有滞回特性的下垂-pq型微电网逆变器电源 | |
| CN105119271A (zh) | 基于二维双向能量调配树的能量管理与控制系统及方法 | |
| CN104617596A (zh) | 考虑时序配合的微电网从并网平滑切换至离网的控制方法 | |
| CN104022567A (zh) | 利用逆变器恢复对交流微电网负荷供电的系统及其控制方法 | |
| CN104779612A (zh) | 基于pcs储能装置的多pcc点控制的微电网系统控制方法 | |
| CN105634028B (zh) | 一种交直流混合微电网的控制方法及系统 | |
| CN104377830A (zh) | 基于goose的智能微电网快速控制系统及控制策略分发方法 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190318 Address after: 100085 9, four street, Shang Di information industry base, Haidian District, Beijing. Co-patentee after: BEIJING SIFANG ENGINEERING Co.,Ltd. Patentee after: BEIJING SIFANG AUTOMATION Co.,Ltd. Address before: 100085 9, four street, Shang Di information industry base, Haidian District, Beijing. Patentee before: BEIJING SIFANG AUTOMATION Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231205 Address after: 100085, No. four, 9 street, information industry base, Haidian District, Beijing Patentee after: BEIJING SIFANG AUTOMATION Co.,Ltd. Patentee after: BEIJING SIFANG ENGINEERING Co.,Ltd. Patentee after: Three Gorges Technology Co.,Ltd. Address before: 100085, No. four, 9 street, information industry base, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING SIFANG AUTOMATION Co.,Ltd. Patentee before: BEIJING SIFANG ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |