CN104779634B - 一种微电网储能调度方法 - Google Patents
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Abstract
一种微电网储能调度方法，所述微电网包括：分布式电源，储能设备，交流母线，逆变器，负荷以及微电网能量管理系统；所述储能设备连接在交流母线上；所述分布式电源通过逆变器连接在交流母线上；所述超级电容以及蓄电池通过逆变器连接在交流母线上；所述负荷与交流母线连接；所述微电网能量管理系统实时获取微电网内负荷以及各电源功率和容量情况，将其传送到主网管理系统，并且接收主网管理系统的信息和指令；主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，来确定多个微电网并网或者离网运行方式。
Description
技术领域
本发明涉及微电网技术，尤其涉及一种微电网储能调度方法。
背景技术
全球能源危机与环境问题促进了可再生能源发电的快速发展。随着可再生能源的推广利用，为充分发挥分布式发电优势和潜能，微电网的概念被提出，微电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。
微电网是由分布式发电系统、储能系统和负荷组成的微型电力网，根据需要可选择与配电网并网运行也可选择独立运行。在正常工作模式下，微电网与公共系统并联运行，可以通过合理的控制使得微电网相当于配电网的一个恒定负荷；而当公共系统现故障或者电能质量达不到要求时，微电网可以通过隔离装置切断与外部电网的连接，从而实现孤立运行。
微电网具有巨大的社会与经济效益，是发挥分布式电源效能的最有效方式。微电网本身运行控制特性要求其采用分布式储能，储能作为微电网中的核心环节，在微电网稳定运行、能量优化管理、短时供电、改善电能质量等方面起着至关重要的作用。微电网集成分布式发电系统与负荷的特点使得微电网摆脱了运行不确定、控制困难的缺点，但是微电网发展引入了一些新的问题，如微电网的整体控制、微网内的储能、微电网运行的经济性优化等。
现有的微电网储能调度方法中，例如201210588833.5主要是根据主网电压和主网频率，判断储能运行方式，若主网电压和主网频率正常，采用并网运行；若主网电压和主网频率异常，采用离网运行。但是，现有技术中，对于主网和主网频率异常，而采用离网运行的微电网，由于微电网的电源波动较大，可能其电源功率以及储能设备的功率无法满足其负荷，但是又无法通过并网运行获得足够的电力，只能通过对微电网内部负荷进行限制例如切断设备等措施以实现输出功率和负载的匹配，这样会影响用户设备的使用。
发明内容
作为本发明的一个方面，提供了一种微电网储能调度方法，所述微电网包括：分布式电源，储能设备，交流母线，双向逆变器，负荷以及微电网能量管理系统；所述储能设备包括超级电容以及蓄电池，其连接在交流母线上；所述分布式电源包括风力、光伏或者生物质能电源，所述分布式电源通过逆变器连接在交流母线上；所述蓄电池通过逆变器连接在交流母线上；所述负荷与交流母线连接；所述微电网能量管理系统实时获取微电网内负荷以及各电源功率和容量情况，将其传送到主网管理系统，并且接收主网管理系统的信息和指令；所述主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，来确定多个微电网并网或者离网运行方式。
优选的，上述方法中，当多个微电网处于离网运行方式时，各个微电网之间可以相互进行供电。
优选的，上述方法中，所述主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，若主网电压和主网频率正常，对于微电网采用并网运行；若主网电压和主网频率异常，对于微电网采用离网运行。
优选的，上述方法中，在离网运行时，所述主网管理系统对于接收到的各个微电网的负荷及其分布式电源功率和储能设备容量进行监控；如果其中一个微电网的内部输出功率不足以负担其负荷，所述主网管理系统根据其他微电网的监控参数，给出相应的微电网指令，使其向电源功率不足的微电网进行供电。
优选的，上述方法中，所述监控参数包括其他微电网实时负荷以及实时分布式电源功率和储能设备容量。
优选的，上述方法中，所述主网管理系统根据下式计算出其他各个微电网的调控参数因子，λ=ε×(Po-B)/P，其中Po为该微电网的实时分布式电源功率，B为该微电网的负荷，ε为该微电网的储能设备容量百分比，P为电源功率不足的微电网所需的电源功率。
优选的，上述方法中，所述主网管理系统对于计算出的其他各个微电网的调控参数因子λ进行排序，选择其中λ最大且λ大于1的微电网向内部输出功率不足的微电网进行供电。
优选的，上述方法中，如果其他各个微电网的调控参数因子λ都不大于1，所述主网管理系统从从中选择多个微电网，一起向所述内部输出功率不足的微电网进行供电，所述多个微电网的调控参数因子λ之和大于1。
优选的，上述方法中，所述监控参数还包括其他微电网历史负荷以及历史分布式电源功率。
附图说明
图1是本发明的微电网的示意图。
图2是本发明的多个微电网的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1，本发明的微电网储能调度方法中的微电网包括：分布式电源10，储能设备20，交流母线30，逆变器40，负荷50以及微电网能量管理系统70。分布式电源10作为微电网的能量来源，可以包括包括风力、光伏或者生物质能电源，其可以通过例如逆变器连接到交流母线30，给储能设备20进行充电或者直接给负荷30供电。储能设备20用于存储电力，通过逆变器40连接到交流母线30，并且根据微电网管理系统的指令给负荷50供电，其可以包括超级电容以及蓄电池。微电网能量管理系统70实时获取微电网内负荷50以及分布式电源10内各电源功率和储能设备20内设备的容量情况，将其传送到主网管理系统，并且接收主网管理系统的信息和指令。主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，来确定微电网并网或者离网运行方式。
参见图2，本发明的微电网储能调度方法中包括多个微电网，主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，来确定多个微电网并网或者离网运行方式。主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，若主网电压和主网频率正常，对于微电网采用并网运行；若主网电压和主网频率异常，对于微电网采用离网运行。各个微电网之间可以通过主网线路相互供电。微电网在离网运行时，主网管理系统对于接收到的各个微电网的负荷及其分布式电源功率和储能设备容量进行监控；如果其中一个微电网的内部输出功率不足以负担其负荷，主网管理系统可以根据其他微电网的监控参数，监控参数可以包括实时负荷以及实时分布式电源功率和储能设备容量，给出相应的微电网指令，使其向电源功率不足的微电网进行供电。通过上述技术方案，使得在离网运行时，微电网在内部电力不足时，可以通过其他微电网给予供电，从而不需要对于内部负荷进行控制。
优选的，本发明的技术方案中，主网管理系统根据下式计算出其他各个微电网的调控参数因子，λ=ε×(Po-B)/P，其中Po为该微电网的实时分布式电源功率，B为该微电网的负荷，ε为该微电网的储能设备所储电量的百分比，P为电源功率不足的微电网所需的电源功率。主网管理系统对于计算出的其他各个微电网的调控参数因子λ进行排序，选择其中λ最大且λ大于1的微电网向内部输出功率不足的微电网进行供电。进一步优选的，如果其他各个微电网的调控参数因子λ都不大于1，所述主网管理系统从中选择多个微电网，一起向所述内部输出功率不足的微电网进行供电，所述多个微电网的调控参数因子λ之和大于1。
优选的，由于微电网不同时间的负荷不同，为了避免负荷在不同时间变动导致其他微电网不能够向内部输出功率不足的微电网供电，上述监控参数还可以包括其他微电网历史负荷以及历史分布式电源功率。
上述实施例中的仅用于示范性的表示本发明的内容。另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (2)
1.一种微电网储能调度方法，所述微电网包括：分布式电源，储能设备，交流母线，逆变器，负荷以及微电网能量管理系统；所述储能设备包括超级电容以及蓄电池，其连接在交流母线上；所述分布式电源包括风力、光伏或者生物质能电源，所述分布式电源通过逆变器连接在交流母线上；所述超级电容以及蓄电池通过逆变器连接在交流母线上；所述负荷与交流母线连接；所述微电网能量管理系统实时获取微电网内负荷以及各电源功率和容量情况，将其传送到主网管理系统，并且接收主网管理系统的信息和指令；其中：主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，来确定多个微电网并网或者离网运行方式；当多个微电网处于离网运行方式时，各个微电网之间可以相互进行供电；所述主网管理系统实时测量主网电压和主网频率，若主网电压和主网频率正常，采用并网运行；若主网电压和主网频率异常，采用离网运行；在离网运行时，所述主网管理系统对于接收到的各个微电网的负荷及其分布式电源功率和储能设备容量进行监控；如果其中一个微电网的内部输出功率不足以负担其负荷，所述主网管理系统根据其他微电网的监控参数，给出相应的微电网指令，使其向电源功率不足的微电网进行供电；所述主网管理系统根据下式计算出其他各个微电网的调控参数因子，λ=ε×(Po-B)/P，其中Po为该微电网的实时分布式电源功率，B为该微电网的负荷，ε为该微电网的储能设备容量百分比，P为电源功率不足的微电网所需的电源功率；所述主网管理系统对于计算出的其他各个微电网的调控参数因子λ进行排序，选择其中λ最大且λ大于1的微电网向内部输出功率不足的微电网进行供电。
2.根据权利要求1所述的微电网储能调度方法，其特征在于：所述监控参数包括其他微电网实时负荷以及实时分布式电源功率和储能设备容量。
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