CN104052078A - 微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统，方法包括：根据实际应用需要对微电网内的设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序；并网时，实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，预先计算一旦微电网进入孤岛，失去主网电能功率后的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对不同设备的孤岛调控预案，并预先下达给相应设备的控制终端；当监测到孤岛时，将孤岛状态变化信息传送给控制终端，触发可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，通过合理调控，使电能得到合理利用。

Description

微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统
技术领域
本发明涉及电网控制技术领域，特别是涉及一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统。
背景技术
微电网在与大电网（配电网）并网运行的时候，依赖大电网的稳定性和庞大电能调节能力，微电网内的设备可以得到持续稳定的供电。当大电网出现故障或停电导致微电网脱离主网形成孤岛后，微电网的分布式电源和储能设备可能不足以支撑所有负载的用电，导致供电不足，工作频率偏离标准频率，电压跌落，影响负载的稳定运行。
这个时候就需要快速协调控制微电网内的供电设备和负载设备，使重要的负载得到优先用电保障，电能得到合理利用，避免负载间歇性断电。
因此现有技术中，在并网运行模式切换孤岛运行模式时，就如何协调控制微电网内的供电设备和负载设备，使电能得到合理利用，避免重要负载间歇性断电并保障微电网不会崩溃是个很难解决的问题。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统，用以克服现有技术中的技术缺陷。
本发明提供的一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，包括下述步骤：
根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；
实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
较佳地，作为一种可实施方式，还包括如下步骤：
根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标；
孤岛调控预案执行微电网孤岛平衡之后，根据微电网中所有分布式电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态，以满足孤岛模式下可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可进一步启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得电力系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到所述分布式电源、负载设备、储能设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，达到最短可持续供电时间的目标。
较佳地，作为一种可实施方式，还包括将微电网计划性地由并网切换到孤岛运行步骤，具体包括如下步骤：
根据微电网中所有电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态；假设微电网将失去主网电能交换功率，以微电网与主网电能交换功率为零且满足孤岛模式下最短可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，并使微电网与主网电能交换功率降为零后，断开微电网与主网的连接开关，平稳切换到孤岛运行模式。
较佳地，作为一种可实施方式，所述微电网功率供需平衡指视在功率的平衡；
所述视在功率平衡包括：有功功率平衡和无功功率平衡。
较佳地，作为一种可实施方式，所述实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，包括如下步骤：
实时周期性采集获取微电网内所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的电力测量数据；
实时周期性采集获取微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能；
实时周期性采集微电网中全部开关设备的通断状态信息；
实时周期性采集微电网中潮流分布信息，包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的功率输入或输出矢量数据信息；
实时周期性采集获取微电网内各可控设备的可控状态，锁定不可控的设备；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备、检测设备和供电回路以及所有开关设备。
较佳地，作为一种可实施方式，所述维持孤岛模式下可持续供电时间的调控策略推算，包括如下步骤:
根据微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能，预测计算微电网在所述要求的持续供电时间内整体能够供给的总电能数量Stotal；其中，柴油发电机根据额定功率、油压油量来计算供电能力；光伏发电根据光照强度和时间段估算供电能力；风力发电机，根据风力、气候估算供电能力数据；
根据整体能够供给的总电能数量Stotal和预设的孤岛时最短可持续供电时间指标Tmin计算平均可供电功率Pavr；
Pavr=Stotal/Tmin；
推演计算时，所述最短持续供电时间内的平均总负荷功率消耗应小于平均可供电功率Pavr。
较佳地，作为一种可实施方式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，所述孤岛状态变化信息以GOOSE通信或电气信号方式发送给微电网内多个可控设备的控制终端。
相应地，本发明还提供了一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，包括一个或多个分布式电源、负载设备、储能设备、开关设备的监测控制终端；分布式电源、负载设备、储能设备、开关设备作为可控设备，与多个控制终端分别一一对应并电联接，所述调控系统还包括主控制器，所述主控制器包括优先级处理模块，推演处理模块，预案下达模块和控制处理模块，其中：
所述优先级处理模块，用于根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
所述推演处理模块，用于在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
所述预案下达模块，用于将针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；
所述控制处理模块，用于实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
较佳地，作为一种可实施方式，所述主控制器还包括持续处理模块，其中：
所述持续处理模块，用于根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标；
孤岛调控预案执行微电网孤岛平衡之后，根据微电网中所有分布式电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态，以满足孤岛模式下可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可进一步启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得电力系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到所述分布式电源、负载设备、储能设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，达到最短可持续供电时间的目标。
较佳地，作为一种可实施方式，所述主控制器还包括计划性切换模块，其中：
所述计划性切换模块，用于根据微电网中所有电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态；假设微电网将失去主网电能交换功率，以微电网与主网电能交换功率为零且满足孤岛模式下最短可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，并使微电网与主网电能交换功率降为零后，断开微电网与主网的连接开关，平稳切换到孤岛运行模式。
较佳地，作为一种可实施方式，所述推演处理模块包括采集子模块，其中：
所述采集子模块，用于实时周期性采集获取微电网内所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的电力测量数据；
实时周期性采集获取微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能；
实时周期性采集微电网中全部开关设备的通断状态信息；
实时周期性采集微电网中潮流分布信息，包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的功率输入或输出矢量数据信息；
实时周期性采集获取微电网内各可控设备的可控状态，锁定不可控的设备；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备、检测设备和供电回路以及所有开关设备。
较佳地，作为一种可实施方式，所述持续处理模块和计划性切换模块包括持续供电计算子模块，其中：
所述持续供电计算子模块，用于根据微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能，预测计算微电网在所述要求的持续供电时间内整体能够供给的总电能数量Stotal；其中，柴油发电机根据额定功率、油压油量来计算供电能力；光伏发电根据光照强度和时间段估算供电能力；风力发电机，根据风力、气候估算供电能力数据；
根据整体能够供给的总电能数量Stotal和预设的孤岛时最短可持续供电时间指标Tmin计算平均可供电功率Pavr；
Pavr=Stotal/Tmin；
推演计算时，所述最短持续供电时间内的平均总负荷功率消耗应小于平均可供电功率Pavr。
较佳地，作为一种可实施方式，所述主控制器以GOOSE通信或电气信号方式将孤岛状态变化信息发送给微电网内多个可控设备的控制终端。
本发明的有益效果包括：本发明提供的一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统，其中方法包括以下步骤：根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
其中，采用按照负载设备调控优先级列表依次判断方式可以在保障最大使用率进行同时，保障不会微电网不会崩溃并通过合理调控各种可控设备，使重要的负载设备得到优先用电保障，电能得到合理利用，从而避免重要负载间歇性断电。
附图说明
图1是本发明微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法的一具体实施例的流程示意图；
图2是本发明微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统的一个实施例的结构示意图；
图3是本发明微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统的主控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法及系统的具体实施方式进行说明。
本发明实施例提供了一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
步骤S100、根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
步骤S200、在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
步骤S300、针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；
步骤S400、实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
较佳地，其中，所述微电网的运行数据信息包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的运行数据，以及所有开关设备的通断状态信息；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备以及所有开关设备。
本发明实施例在具体实施时，上述各步骤可以由微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统来完成。下面对上述流程进行进一步的详细说明：
在本发明实施例中，在并网模式下运行时主控制器采集整个微电网的运行数据信息和潮流分布信息进行分析，并预算大电网失电或故障应该采取的协调动作，制定切换为孤岛模式时的调控预案（即策略信息，具体包括推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，以保障在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案）；在紧急状态下快速完成并网模式运行到孤岛模式运行的转换，保障重要负载设备的供电。
换言之，主控制器在并网模式运行的时候，根据系统的配置情况预算当孤岛发生时应该采取的处理措施和步骤（保存为策略信息），并将预算好的控制指令预先发送给控制终端。判断系统处于并网模式还是孤岛模式，并将判断结果以GOOSE通信的方式组播或电气信号的方式传送给微电网内所有的控制终端。多个控制终端收到系统转换为孤岛模式运行的GOOSE报文或信号后，立即按主控制器预先下达的调控预案执行。
采用的面向通用对象的变电站事件(GOOSE，Generic Object OrientedSubstation Event)是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制，利用快速以太网特性，通过GOOSE（面向对象变电站通用事件）实现保护之间信息交换。
在步骤S100中，对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序；
举例说明，重要程度是预先人工设置的，可以由运行人员在线实时人工进行调整。比如根据负荷重要性：如通信机房高，景观照明重要性最低；再如根据电源成本效益，如优先用太阳能光伏，其次市电、最次柴油发电。
比如：市电给设备供电的时候，各个设备的工作频率稳态下是接近50HZ，但如果市电异常，柴电做了主电源，因为受供电能力等因素的限制，柴电功率输出不能满足所有负载的需求，将导致频率下降，触发执行孤岛调控预案，部分设备因此而跳闸，调控系统短暂的波动后，趋于新的供需平衡。
较佳地，作为一种可实施方式，所述调控方法还包括如下步骤S500：
S500、根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标；
孤岛调控预案执行微电网孤岛平衡之后，根据微电网中所有分布式电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态，以满足孤岛模式下可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可进一步启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得电力系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到所述分布式电源、负载设备、储能设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，达到最短可持续供电时间的目标。
需要说明的是，微电网内的分布式电源的供电能力是很有限的，比如柴油发电机会受到储油容量的影响；光伏会受到夜间没有光照的影响；风力发电机受风力大小变化的影响；分布式电源的输出功率不能满足负载的需求，储能设备会放电；没有大电网补充电能，微电网电能输出有枯竭的可能，只能支持系统运行一段时间。负载多时，供电时间就会缩短；负载少时，供电时间会长。适当地断开级别低的负载，可以减少储能放电的速度，延长供电时间。因此，根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标，并维持微电网孤岛时最短可持续供电时间尤为重要。
较佳地，作为一种可实施方式，所述调控方法还包括如下步骤S600：
S600、将微电网计划性地由并网切换到孤岛运行步骤，具体包括如下步骤：
根据微电网中所有电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态；假设微电网将失去主网电能交换功率，以微电网与主网电能交换功率为零且满足孤岛模式下最短可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，并使微电网与主网电能交换功率降为零后，断开微电网与主网的连接开关，平稳切换到孤岛运行模式。
其中，需要说明的是，并网运行时，定时并根据运行数据信息和潮流分布信息显著变化事件来触发重新预算并网到孤岛切换时的孤岛调控预案，如果策略信息内容有变化，重新发送调控预案给各个控制终端。
孤岛运行后，定时并根据运行数据信息和潮流分布信息显著变化事件来触发重新推算调控策略，如果策略信息内容有变化，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，维持可持续供电时间目标。
较佳地，作为一种可实施方式，所述微电网功率供需平衡为视在功率的平衡；所述视在功率平衡包括：有功功率平衡和无功功率平衡。
需要说明的是，保障有功平衡以维持系统频率稳定，保障无功平衡用于以维持系统电压稳定。
较佳地，作为一种可实施方式，在步骤S200中，所述实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，包括如下步骤：
实时周期性采集获取微电网内所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的电力测量数据；
实时周期性采集获取微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能；
实时周期性采集微电网中全部开关设备的通断状态信息；
实时周期性采集微电网中潮流分布信息，包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的功率输入或输出矢量数据信息；
实时周期性采集获取微电网内各可控设备的可控状态，锁定不可控的设备；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备、检测设备和供电回路以及所有开关设备。
较佳地，作为一种可实施方式，在步骤S500和S600中，所述维持孤岛模式下可持续供电时间的调控策略推算，包括如下步骤:
根据微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能，预测计算微电网在所述要求的持续供电时间内整体能够供给的总电能数量Stotal；其中，柴油发电机根据额定功率、油压油量来计算供电能力；光伏发电根据光照强度和时间段估算供电能力；风力发电机，根据风力、气候估算供电能力数据；
根据整体能够供给的总电能数量Stotal和预设的孤岛时最短可持续供电时间指标Tmin计算平均可供电功率Pavr；
Pavr=Stotal/Tmin；
推演计算时，所述最短持续供电时间内的平均总负荷功率消耗应小于平均可供电功率Pavr。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，由于此系统解决问题的原理与前述微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法相似，因此该系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
相应地，作为一种可实施方式。本发明实施例提供的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统1，如图2所示，包括一个或多个分布式电源10、负载设备20、储能设备30、开关设备50的监测控制终端60；分布式电源、负载设备、储能设备、开关设备作为可控设备，与多个控制终端分别一一对应并电联接；所述调控系统1还包括主控制器80，所述主控制器80包括优先级处理模块801，推演处理模块802，预案下达模块803和控制处理模块804，如图3所示，其中：
所述优先级处理模块801，用于根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
所述推演处理模块802，用于在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
所述预案下达模块803，用于将针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；
所述控制处理模块804，用于实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
较佳地，作为一种可实施方式，所述主控制器80还包括持续处理模块805，其中：
所述持续处理模块805，用于根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标；
孤岛调控预案执行微电网孤岛平衡之后，根据微电网中所有分布式电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态，以满足孤岛模式下可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可进一步启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得电力系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到所述分布式电源、负载设备、储能设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，达到最短可持续供电时间的目标。
较佳地，作为一种可实施方式，所述主控制器80还包括计划性切换模块806，其中：
所述计划性切换模块806，用于根据微电网中所有电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态；假设微电网将失去主网电能交换功率，以微电网与主网电能交换功率为零且满足孤岛模式下最短可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，并使微电网与主网电能交换功率降为零后，断开微电网与主网的连接开关，平稳切换到孤岛运行模式。
较佳地，作为一种可实施方式，所述推演处理模块802包括采集子模块，其中：
所述采集子模块，用于实时周期性采集获取微电网内所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的电力测量数据；
实时周期性采集获取微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能；
实时周期性采集微电网中全部开关设备的通断状态信息；
实时周期性采集微电网中潮流分布信息，包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的功率输入或输出矢量数据信息；
实时周期性采集获取微电网内各可控设备的可控状态，锁定不可控的设备；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备、检测设备和供电回路以及所有开关设备。
较佳地，作为一种可实施方式，所述持续处理模块805和计划性切换模块806包括持续供电计算子模块，其中：
所述持续供电计算子模块，用于根据微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能，预测计算微电网在所述要求的持续供电时间内整体能够供给的总电能数量Stotal；其中，柴油发电机根据额定功率、油压油量来计算供电能力；光伏发电根据光照强度和时间段估算供电能力；风力发电机，根据风力、气候估算供电能力数据；
根据整体能够供给的总电能数量Stotal和预设的孤岛时最短可持续供电时间指标Tmin计算平均可供电功率Pavr；
Pavr=Stotal/Tmin；
推演计算时，所述最短持续供电时间内的平均总负荷功率消耗应小于平均可供电功率Pavr。
较佳地，作为一种可实施方式，所述主控制器以GOOSE通信或电气信号方式将孤岛状态变化信息发送给微电网内多个可控设备的控制终端。
在本发明实施例中，主控制器或关口开关的监测控制终端实时准确地识别并网模式或孤岛模式。将并网/孤岛状态以GOOSE通信、接点信号等方式发送给各个网内控制终端。GOOSE的响应时间限定在1ms范围内。控制终端接收预算好的控制策略，并接收GOOSE报文或节点信号并处理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；
实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
2.根据权利要求1所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于，还包括如下步骤：
根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标；
孤岛调控预案执行微电网孤岛平衡之后，根据微电网中所有分布式电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态，以满足孤岛模式下可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可进一步启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得电力系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到所述分布式电源、负载设备、储能设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，达到最短可持续供电时间的目标。
3.根据权利要求1所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于，还包括将微电网计划性地由并网切换到孤岛运行步骤，具体包括如下步骤：
根据微电网中所有电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态；假设微电网将失去主网电能交换功率，以微电网与主网电能交换功率为零且满足孤岛模式下最短可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，并使微电网与主网电能交换功率降为零后，断开微电网与主网的连接开关，平稳切换到孤岛运行模式。
4.根据权利要求1所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于：
所述微电网功率供需平衡指视在功率的平衡；
所述视在功率平衡包括：有功功率平衡和无功功率平衡。
5.根据权利要求1所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于，所述实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，包括如下步骤：
实时周期性采集获取微电网内所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的电力测量数据；
实时周期性采集获取微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能；
实时周期性采集微电网中全部开关设备的通断状态信息；
实时周期性采集微电网中潮流分布信息，包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的功率输入或输出矢量数据信息；
实时周期性采集获取微电网内各可控设备的可控状态，锁定不可控的设备；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备、检测设备和供电回路以及所有开关设备。
6.根据权利要求2或3所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于，所述维持孤岛模式下可持续供电时间的调控策略推算，包括如下步骤:
根据微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能，预测计算微电网在所述要求的持续供电时间内整体能够供给的总电能数量Stotal；其中，柴油发电机根据额定功率、油压油量来计算供电能力；光伏发电根据光照强度和时间段估算供电能力；风力发电机，根据风力、气候估算供电能力数据；
根据整体能够供给的总电能数量Stotal和预设的孤岛时最短可持续供电时间指标Tmin计算平均可供电功率Pavr；
Pavr=Stotal/Tmin；
推演计算时，所述最短持续供电时间内的平均总负荷功率消耗应小于平均可供电功率Pavr。
7.根据权利要求1所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控方法，其特征在于，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，所述孤岛状态变化信息以GOOSE通信或电气信号方式发送给微电网内多个可控设备的控制终端。
8.一种微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，包括一个或多个分布式电源、负载设备、储能设备、开关设备的监测控制终端；分布式电源、负载设备、储能设备、开关设备作为可控设备，与多个控制终端分别一一对应并电联接，其特征在于，所述调控系统还包括主控制器，所述主控制器包括优先级处理模块，推演处理模块，预案下达模块和控制处理模块，其中：
所述优先级处理模块，用于根据实际应用需要对微电网内的分布式电源、负载设备、储能设备按照重要程度进行投入和退出以及调控的优先级排序，预先设置设备优先级列表；
所述推演处理模块，用于在并网运行模式下，主控制器实时采集微电网的运行数据信息和潮流分布信息，对采集的运行数据信息和潮流分布信息进行分析处理，预先计算一旦微电网突然进入孤岛，失去主网电能功率后将会出现的功率平衡缺口数值，并按照设备优先级列表顺序，推演计算可瞬间投切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，使得在孤岛发生时瞬间可以建立新的功率平衡，生成针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案，并保存到策略信息中；
所述预案下达模块，用于将针对所述分布式电源、负载设备、储能设备的孤岛调控预案预先下达给相应设备的控制终端；
所述控制处理模块，用于实时监测当前微电网的运行模式，当监测到当前微电网和主网解列为孤岛时，立即将孤岛状态变化信息快速传送给所有可控设备的控制终端，触发所述可控设备自动执行相应的孤岛调控预案，进行快速投切或功率调控，实现微电网的功率再平衡和切换孤岛的稳定过渡；或者，控制终端自我监测微电网运行模式，识别孤岛状态，自主触发孤岛调控预案的执行。
9.根据权利要求8所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，其特征在于，所述主控制器还包括持续处理模块，其中：
所述持续处理模块，用于根据实际应用需要，预先设置微电网孤岛时最短可持续供电时间指标；
孤岛调控预案执行微电网孤岛平衡之后，根据微电网中所有分布式电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态，以满足孤岛模式下可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可进一步启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得电力系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到所述分布式电源、负载设备、储能设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，达到最短可持续供电时间的目标。
10.根据权利要求8所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，其特征在于，所述主控制器还包括计划性切换模块，其中：
所述计划性切换模块，用于根据微电网中所有电源与储能设备的供电能力、供电潜能、储能电量及运行状态；假设微电网将失去主网电能交换功率，以微电网与主网电能交换功率为零且满足孤岛模式下最短可持续供电时间的指标为调控目标，按照设备优先级列表顺序，推演计算可启/停、投/切或调节的分布式电源、负载设备、储能设备的功率调控动作，推算使得系统功率达到平衡，且能够维持运行不少于最短可持续供电时间；
依据推算出的调控策略，将调控指令分别下达到各设备执行启/停、投/切或调节的控制动作，实现微电网整体调控，并使微电网与主网电能交换功率降为零后，断开微电网与主网的连接开关，平稳切换到孤岛运行模式。
11.根据权利要求8所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，其特征在于，所述推演处理模块包括采集子模块，其中：
所述采集子模块，用于实时周期性采集获取微电网内所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的电力测量数据；
实时周期性采集获取微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能；
实时周期性采集微电网中全部开关设备的通断状态信息；
实时周期性采集微电网中潮流分布信息，包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备和供电回路的功率输入或输出矢量数据信息；
实时周期性采集获取微电网内各可控设备的可控状态，锁定不可控的设备；
所述可控设备包括微电网内的所有分布式电源、负载设备、储能设备、检测设备和供电回路以及所有开关设备。
12.根据权利要求9或10所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，其特征在于，所述持续处理模块或计划性切换模块包括持续供电计算子模块，其中：
所述持续供电计算子模块，用于根据微电网内分布式电源、储能设备的供电能力和供电潜能，预测计算微电网在所述要求的持续供电时间内整体能够供给的总电能数量Stotal；其中，柴油发电机根据额定功率、油压油量来计算供电能力；光伏发电根据光照强度和时间段估算供电能力；风力发电机，根据风力、气候估算供电能力数据；
根据整体能够供给的总电能数量Stotal和预设的孤岛时最短可持续供电时间指标Tmin计算平均可供电功率Pavr；
Pavr=Stotal/Tmin；
推演计算时，所述最短持续供电时间内的平均总负荷功率消耗应小于平均可供电功率Pavr。
13.根据权利要求8所述的微电网并网运行模式切换孤岛运行模式的调控系统，其特征在于，所述主控制器以GOOSE通信或电气信号方式将孤岛状态变化信息发送给微电网内多个可控设备的控制终端。
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