CN105515083A - 一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明公开了一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法。它以微网内大容量储能阵列为核心控制对象，构建电动汽车群充电系统，其具体过程为：管理员提交充电请求后，电动汽车群充电管理模块查询入网变压器剩余容量，不足时增加储能阵列放电功率，为待启动充电桩预留充电功率；预留工作充足后，接通或开通充电回路，开启充电，规避快速充电及大量车辆同时慢充冲击或持续超出变压器容量的风险；在储能阵列电量不足时暂停充电。本发明借助储能阵列实现动态增容，允许实际充电负荷大于变压器容量，延缓已建场所的配网增容改造，节省新建场所的配网投资；支持同时安全的满足传统用电和充电需求，并参与电网有功调节服务。</b>
Description
技术领域
本发明属于微型配电网技术领域，具体涉及一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法。
背景技术
在孤立运行的微型配电网中接入分布式风力、光伏发电单元，能提高用能环保性，解决过度依赖柴油发电带来的污染和成本高企的问题。但与此同时，用户面临发电出力间歇、电能质量不高的问题。通过加入储能单元能缓解上述问题，但容易因风、光发电量或储能容量不足、储能单元出现故障导致无法向用户可靠供电，频繁启动油电单元则与降低用电成本的目的相违背，同时环境污染问题也得不到彻底解决。
在电网接入条件较好地区的配电网一般都具备连接输电网的能力，可经由配电网，利用远方电源的发电能力提高微型配电网用户的用电经济性、在配电网故障或电力供需失衡时实现功率支援、吸收配电网内过剩的电量。但国内输电网中传输电量的绝大部分仍来源于燃煤发电，碳排放量巨大。在大型输电网中高比例的接入可再生能源发电的技术尚不成熟，短期内难以实现，并不利于国家节能减排目标的早日实现。
因发电机突然故障，风电、光伏间歇性发电等原因，电网供电的功率平衡容易受到破坏，传统电力负荷并不能及时响应这类功率调整需求，调节用电计划；当问题严重到一定程度时，就只能通过拉闸限电等方式中断负荷供电，给电力用户带来生产上的损失、生活上的不便。
因电动汽车充电功率较传统负荷大，已有用电设施难以支撑较多电动汽车同时慢充，大功率充电的无序接入产生的较大冲击电流也容易损坏关键用电设备或导致保护设备误动，引起不必要的停电。当新建的大型商业中心、企事业单位或居民小区需要考虑无序的电动汽车充电行为时，为了确保配电设施安全，只能配置较大容量的变压器等关键设备，使投资成本大幅增加。
发明内容
为克服上述技术的缺点，本发明旨在提供一种配置大容量储能阵列，在确保变压器等设备安全前提下支持电动汽车群充电，允许充电负荷长时间大于变压器容量、安全的实现动态增容特性，并具备接入风、光、油等多种分布式发电、在多个相连储能微网中实现功率互济协调、按需调节负荷曲线以响应电网调峰、调频、备用等各类需求，使原有用电可靠性、经济性、环保性都得到提高的微型配电网系统。
为解决上述技术问题，本发明是采用以下技术方案实现：
一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法，具体包括以下过程：
使用时，当电动汽车充电用户将其电动汽车泊入充电头收纳点附近，且处于所述充电头收纳点内含抽拉式充电头及其导线的有效充电覆盖范围内时，用户既可以自助方式自行将可用的闲置充电头插入电动汽车，也可在管理员的帮助下进行。充电头通过导线和充电线连接触点与充电调度矩阵相连，与所述充电调度矩阵相连的还包括各型充电桩。所述充电调度矩阵分别包含m、n（m、n为正整数，m可不等于n）个充电头、桩接口，其内部针对任一充电头接口到任一充电桩接口的电路连接都串联有1个可从外部实施集中控制的开关设备，与所述信息总线保持联系，接受电动汽车群充电调度信号作为输入，以电动汽车群充电状态作为输出。同时，所有直连交流充电桩直接连入低压交流网，而直流充电桩经由低压直流网与储能阵列连接，非直连交流充电桩与所述直流充电桩类似，经D/A转换单元及所述低压直流网与所述储能阵列连接。
随后，充电用户向管理员提出充电服务请求，包括但不限于停车位置、选用充电头类型、选用充电桩类型（包括但不限于快、中、慢速充电桩）、充入电量等信息；管理员通过能量监控与显示模块访问微网控制模块内的电动汽车群充电管理模块，填入上述信息。
所述电动汽车群充电管理模块接受所述能量监控与显示模块输入的充电服务请求，所述信息总线传入的电动汽车群充电状态、储能阵列状态信息、实际交换功率、交换功率定值为输入，以临时交换功率增量、电动汽车群充电调度信号为输出。首先检查所选停车位置是否有可用充电头，如果找到可用充电头，则查询充电头编号；然后检查是否有充电用户所需类型的闲置充电桩，如果找到可用充电桩，则查询充电桩编号；如果未能找到可用充电头或可用充电桩，则通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警提示充电服务不可用。当既存在可用充电头，又存在可用充电桩时，在接通前首先检查已启动和准备启动的充电桩功率之和是否大于变压器最大通过容量和所述储能阵列最大放电功率之和，如果充电上限容量PCM与查询到的充电桩最大容量PCS之和并不大于PC与所述储能阵列最大放电功率PD之和，则进一步，确保充电调度矩阵在零电流下的电路通断操作：检查该充电桩充电功率定值是否为0；如果该定值并不为0，则设定该充电桩充电功率定值为0，并且记录所述充入电量的预设值。当确保该充电桩充电功率定值为0后，在所述充电调度矩阵内建立上述充电头与充电桩的连接，即在所述充电调度矩阵内的功率输入端口中找到符合上述充电桩编号的端口，在所述充电调度矩阵内的功率输出端口中找到符合上述充电头编号的端口，并在所述充电调度矩阵内用导线自动将上述2个端口相连。当确认充电头插入待充电的电动汽车后，将该充电桩标记为待启动状态，并暂时冻结其它充电桩的功率调节能力，使其它充电桩在待启动充电桩启动完成前不能向上调整各自的充电功率；否则继续等待充电头插入待充电的电动汽车。
如果充电上限容量PCM与该充电桩最大容量PCS之和大于PC与所述储能阵列最大放电功率PD之和，则通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警提示充电容量已满。
当该充电桩被标记为待启动状态后，应根据其是否为直连交流充电桩（指直接接在400V或更低交流配电网上的充电桩）而采取不同的控制策略：
1）针对所述直连交流充电桩的控制策略：
由于充电桩及其它同时用电的网内电力负荷的最大功率可能大于微网交流变压器的最大通过容量PC（PC的取值应在所述交流变压器最大功率基础上考虑除充电负荷、直流网负荷以外的其它网内电力负荷的冲击电流的影响），因此应在所述直连交流充电桩启动前预留所述交流变压器的容量以防新增的充电电流冲击变压器，具体过程每过Δt的时间就循环运行1次，步骤如下：
1.1）若存在待启动的所述直连交流充电桩并且不存在正在启动过程的所述直连交流充电桩，计算出变压器闲置容量PTU为PC与变压器实测交换功率Pt之和；
1.1.1）如果PTU小于待启动充电桩最大功率PCS，则潜在冲击负荷PPP为PCS-PTU，储能阵列闲置放电容量PSU等于PD-PSCUR，其中PD为所述储能阵列最大放电功率，PSCUR为所述储能阵列当前放电功率；
1.1.1.1）如果储能阵列闲置放电容量不小于潜在冲击负荷PPP并且所述交流变压器交换功率定值PT不大于变压器最大通过容量PC和潜在冲击负荷PPP之和，即PSU≥PPP且PT≤PC+PPP，则临时交换功率增量PTA等于PPP，并暂停该充电桩对应量测数据向信息总线的上传，相应充电量测单元此时的功率应被视作0；
1.1.1.2）反之，如果储能阵列闲置放电容量大于潜在冲击负荷或所述交流变压器交换功率定值大于变压器最大通过容量和潜在冲击负荷之和，即PSU<PPP或PT>PC+PPP，则经由所述信息总线向所述能量监控与显示模块告警，提示储能或变压器容量不足，并从启动序列中移除该充电桩，将临时交换功率增量PTA设定为0；
1.1.2）如果所述储能阵列的闲置放电容量PTU不小于待启动充电桩最大功率PCS，则直接将临时交换功率增量PTA设定为0；
1.2）若存在待启动和任一正在启动过程的所述直连交流充电桩，对于该正在启动过程的所述直连交流充电桩：
1.2.1）考虑到功率调节过程的时间延迟，如果该充电桩尚未成功启动：
1.2.1.1）如果系统尚未对该充电桩发出启动指令，并且变压器交换功率定值与实测值相差很小，即QUOTE （为足够小正数），则立即发出启动指令；
1.2.1.2）如果系统已经对该充电桩发出启动指令，则进入步骤1.4；
1.2.2）如果该充电桩已经成功启动，则从启动序列中移除该充电桩，并将临时交换功率增量PTA设定为0，恢复该充电桩对应量测数据的上传；
1.3）若不存在待启动的所述直连交流充电桩，则进入步骤1.4；
1.4）本次循环结束。
当所述直连交流充电桩接收到上述过程产生的启动指令后，立即将该充电桩标记为正在充电状态，同时解除对其它充电桩向上调节功率能力的冻结，该充电桩即可按照预设程序开始给电动汽车充电；
2）针对非直连交流充电桩的控制策略：
如果待启动充电桩最大充电功率PCS不大于储能阵列闲置放电容量PSU，则累加PCS到充电上限容量PCM，将该充电桩标记为正在充电状态，同时解除对其它充电桩向上调节功率能力的冻结，该充电桩即可按照预设程序开始给电动汽车充电；如果待启动充电桩最大充电功率小于储能阵列闲置放电容量，则经由所述信息总线向所述能量监控与显示模块告警，提示储能容量不足。
如果通过充电，所述直连交流充电桩或非直连交流充电桩达到充入电量预设值或充电头等待拔出，则首先设定该充电桩的充电功率为0，然后在充电调度矩阵内中断涉及充电头与充电桩的连接，并标记充电头、桩为闲置状态，最后从总的充电上限容量中减去该充电桩的最大充电容量PCS。
所述能量监控与显示模块将由所述充电量测单元获得的充电桩充电功率信息、由各微网控制模块的所述充电调度矩阵传入的所述电动汽车群充电状态、时钟信号与外部的计费系统相连，即可实现充电费计价功能。
为支撑电动汽车充电等多种同时用电需求而设计构建的储配一体化设计微网（以下简称微网），通过闭合连接中压和低压交流网的断路开关，处于低压（特指380-420V）部分的微网可以实现联网运行；反之所述微网进入孤网运行。当处于联网运行状态时，如果闭合公共连接点处的断路开关，使联网运行的所述微网再通过中压（特指10kV）交流网与外界输电网及电源（以下简称为外网电源）相连接，则所述微网进入并网运行状态。本发明所述控制方法主要利用微网控制模块内新加入的负荷预测模块的信息，根据并网运行状态时对所述微网用电功率的调节需求，优化储能充、放电过程，构成新的并网运行控制策略。
为控制上述并网、联网或孤网运行状态下的微网，按照“就近互济、并网功率可控、风光储油依次调度”为目标实施全网有功平衡控制策略，将所述相连微网群的功率平衡需求实时分配到每个分布式发电元件。
能量管理模块负责所述相连微网群的并网功率控制、有功功率互济及所述中压交流网的监控和保护，同时管理员通过其中的能量监控与显示模块观察全网运行情况，发出调度和控制指令，通过拓扑控制模块实现对全网断路开关的控制。
每过Δt的时间间隔，通过能量管理模块中网控信息模块收集所述时钟信号、所述外网发电功率信息、所述相连微网群中各微网发电、用电功率信息、微网负荷预测信息、储能阵列状态信息、电动汽车群充电状态以及网络拓扑信息。上述信息通过能量监控与显示模块以数字和图形的方式向管理员展示。管理员也可通过所述能量监控与显示模块查询或设定充电头、桩状态，所述充电调度矩阵内部充电头、桩的连接，以及输入分阶段用电计划，包括调度周期内多个计划跟踪期的起止时间、计划期内用电功率曲线（以下简称为用电计划曲线，其值用PREG表示，为保证交流变压器功率不超过最大通过容量PC，PREG应在-PC到PC范围变动）的信息。给出用电功率曲线的方法包括但不限于下述方法：限制最大用电功率；在负荷预测或实测曲线基础上变动一个固定（或固定比例）的数值，或该数值由额外的动态数据源给出；限制负荷预测或实测曲线变动时斜率的最大或最小值；要求维持设定功率一段时间，或要求一段时间内跟踪设定曲线，或要求中断供电一段时间。相邻2个计划跟踪期之间需由1个电量调节期分隔；所述分阶段用电计划一般以1个电量调节期始，需为每个所述微网分别指定各自的分阶段用电计划。所述分阶段用电计划需先通过用电计划管理模块内的储能充放电优化模块转换为全时段用电计划方能用于功率调度。
所述储能充放电优化模块按照如下规则计算得出所述微网的全时段用电计划：
1）读取所述分阶段用电计划；
2）求取所述微网内储能阵列在所述计划跟踪期到来前需具备的电量上、下限值，按如下步骤计算：
2.1）对其中每个计划跟踪期设定（下列以符号i表示枚举到的计划跟踪期），在所述计划跟踪期起止时段内，对管理员设定的阶段用电计划曲线PREG和负荷预测曲线PLFOR之差关于时间作积分计算，即QUOTE ，其中ti1、ti2分别表示第i个计划跟踪期的起、止时刻。
2.2）如果QUOTE 大于0，即如果负荷预测准确并忽略损耗，该计划跟踪期将使储能阵列充入QUOTE 的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量上限EUi为EC-EINTi，即在该计划跟踪期起始时刻不可使所述储能阵列的荷电量（SOC）超过EUi；
2.3）如果EINTi不大于0，即如果负荷预测准确并忽略损耗，该计划跟踪期将使储能阵列放出QUOTE 的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量下限EDi为-EINTi，即在该计划跟踪期起始时刻不可使所述储能阵列的荷电量（SOC）低于EDi；
3）以储能阵列阶段调整量最小为目标，计算各个电量调整期所述储能阵列的初始阶段电量调整量，第1轮按照时间从前往后的顺序计算各个电量调整期的调整量：
3.1）从所述储能阵列的当前工况开始，将计算电量ECAL设置为储能阵列的当前电量值ECUR；
3.2）对所述分阶段用电计划内每个电量调节期设定（下列以符号i表示枚举到的电量调节期），确定阶段电量的变动范围：
3.2.1）如果紧接该电量调节期的计划跟踪期已设置阶段电量上限EUi，则阶段电量变动范围REi为[EMIN,EUi-EBAK]，其中EMIN为避免过度放电影响电池组寿命而为所述储能阵列设置的最小电量阈值，EBAK为管理员在考虑负荷预测误差、风光发电量、损耗等因素后为所述储能阵列留存的备用电量（或备用电量存储空间）；
3.2.2）如果该计划跟踪期已设置阶段电量下限EDi，则阶段电量变动范围REi为[EDi+EBAK,EC]，其中EC为所述储能阵列的最大可容纳电量；
3.2.3）通过比较计算电量ECAL与阶段电量变动范围REi的相对位置关系，找出REi范围内距ECAL最近的点作为阶段计划调整量ESCHi，具体步骤如下：
3.2.3.1）如果计算电量ECAL比阶段电量变动范围REi的最大值还大，则阶段计划调整量设置为REi的最大值；
3.2.3.2）如果计算电量ECAL比阶段电量变动范围REi的最小值还小，则阶段计划调整量设置为REi的最小值；
3.2.3.3）如果计算电量ECAL在阶段电量变动范围REi内，则阶段计划调整量设置为ECAL；
3.2.4）所述储能阵列的最大充、放电功率限制可能导致实际可供调整量不足，不足部分记为待调节电量EDIFi，具体步骤如下：
3.2.4.1）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，即QUOTE ，其中PR为所述储能阵列的最大可用充电总功率（已充满的储能阵列功率应计为0），PD为所述储能阵列的最大可用放电总功率（放电仅剩EMIN的储能阵列功率应计为0）,QUOTE 为该电量调节期的时长，则待调节电量为0；
3.2.4.2）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大放电功率还大，即QUOTE ，则EDIFi=QUOTE ；
3.2.4.3）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大充电功率的相反数还小，即QUOTE ，则EDIFi=QUOTE ；
3.2.5）将计算电量ECAL设置为ESCHi；
3.2.6）如果枚举尚未结束，返回步骤3.2；否则结束本轮计算；
4）将第1轮计算所得待调节电量按照时间从后往前的顺序重新分配，以消除待调节电量，第2轮计算的具体步骤如下：
4.1）从最后1个电量调节期开始，按逐一递减（i-1）方向枚举，枚举操作的第1次迭代时i=NQR，辅助变量ERM=0。其中NQR为电量调节期总数，符号i表示枚举到的电量调节期：
4.1.1）如果该电量调节期的待调节电量为0，进入步骤4.1.5；
4.1.2）如果该电量调节期的待调节电量不为0，则第i-1个电量调整期的临时调整量ETMP设置为ESCH(i-1)+EDIFi；如果ETMP超出阶段电量变动范围RE(i-1)，则以最小调整量ERM将ETMP限制在RE(i-1)内；
4.1.3）给出第i-1个调整期的电量起点：
4.1.3.1）如果i大于2，则计算电量ECAL=ESCH(i-2)+EINT(i-2)；
4.1.3.2）如果i不大于2，则计算电量ECAL=ECUR；
4.1.4）尝试将第i个电量调节期的待调节电量转移给第i-1个电量调节期，利用前面多段电量调节期的调节空间渐次消化待调节电量：
4.1.4.1）如果第i-1个电量调节期内电量调节所需的平均功率满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，即QUOTE ，则进入步骤4.1.5；
4.1.4.2）如果第i-1个电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大放电功率还大，即QUOTE ，则EDIF(i-1)=EDIF(i-1)QUOTE ，并进入步骤4.1.5；
4.1.4.3）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大充电功率的相反数还小，即QUOTE ，则EDIF(i-1)=QUOTE ，并进入步骤4.1.5；
4.1.5）将第i-1个电量调节期的阶段计划调整量ESCH(i-1)设置为ETMP,将第i个电量调节期的待调节电量EDIFi和辅助变量QUOTE 均设为0，如果i>1，进入枚举的下一迭代步，返回步骤4.1；否则结束本轮计算；
5）根据以上结果形成所述全时段用电计划：
5.1）如果不存在待调节电量不为0的电量调节期，则对于各个电量调节期，采用包括但不限于下述线性调节方法，自动生成所述储能阵列的阶段起始电量至阶段计划调整量所需的功率曲线：
5.1.1）从所述储能阵列的当前工况开始，将计算电量ECAL设置为储能阵列的当前电量值ECUR；
5.1.2）对每个电量调节期（下列以符号i表示枚举到的电量调节期）：
5.1.2.1）计算阶段起始电量至阶段计划调整量所需的最短时间tSCHi：如果ECAL大于ESCHi，则tSCHi=(ECAL-ESCHi)/PD，P=-PD；如果ECAL不大于ESCHi，则tSCHi=(ESCHi-ECAL)/PR，P=PR；
5.1.2.2）该电量调节期的所述储能阵列的充、放电功率曲线PS为时间-功率平面上由(tSTi,P)、(tSTi+tSCHi,P)、(tSTi+tSCHi,0)、(tEDi,0)构成的4点连线；因此，该电量调节期的阶段用电计划线PREG为PS与同一时段的负荷预测线PLFOR之和。
5.1.3）将各个电量调节期、计划跟踪期的阶段用电计划线按时间先后顺序拼接，即构成全时段用电计划。
5.2）如果仍存在待调节电量不为0的电量调节期，则向能量监控与显示模块报告。
管理员可通过所述储能充放电优化模块检测所设定的分阶段用电计划是否能成功转换为所述全时段用电计划。管理员也可通过所述能量监控与显示模块启动用电计划跟踪功能，该功能根据启动前工况，同样运行所述储能充放电优化模块，获取所述全时段用电计划。当获取成功后，通过启动跟踪模块断开功率互济模块的输出端，接通用电计划跟踪模块的输出端，以实现对管理员设定用电计划的跟踪功能。
所述用电计划跟踪模块按照满足用电计划跟踪功能的要求设定交换功率定值，即从所述全时段用电计划中找到计划时刻与当前时刻相等时的用电计划功率值PREG，取-PREG作为所述微网的交换功率定值。同时，为了避免因外网停电或意外减少供电、网内负荷意外增加用电，继续进行大容量充电，容易导致所述储能阵列不受控的快速耗尽电量的问题，所述用电计划跟踪模块将记录因实测交换功率与交换功率定值之间，或实测用电功率与负荷预测功率之间的误差导致的所述储能阵列的调度电量偏差值。若该偏差值为负，表示所述储能阵列放电超出计划；反之表示所述储能阵列充电超出计划。若偏差值小于-EBAK，则暂停充电，将所有充电桩的充电功率定值设定为0；当偏差值的绝对值大于EBAK，通过所述能量监控与显示模块告知管理员，提示进行用电计划调整；当偏差值的绝对值小于ε，则取消提示，并恢复被暂停的充电。
当不处于用电计划周期，或管理员所述能量监控与显示模块关闭用电计划跟踪功能后，所述启动跟踪模块断开所述用电计划跟踪模块的输出端，接通所述功率互济模块的输出端，所述功率互济模块根据所述网控信息模块传入的信息，按照如下规则计算得出所述相连微网群各网的交换功率定值：
1）将并网状态先分为协议外源非调整期和多个协议外源调整期，通过所述能量监控与显示模块增减协议外源调整期及设置其起止时间、调整功率等信息：
1.1）在协议外源非调整期，对所述相连微网群中任一微网，由所述外网电源满足各微网负荷用电及所述储能阵列充电需求，风光发电功率仍优先利用，具体为：其交换功率定值PT(负值表示流入微网的功率)取-PC和最大可吸收功率PA中的较大值；PC为该微网交流变压器的最大通过容量，PA等于-(PL+PR-PW)，其中PL为网内全部交流负荷实测总功率，PW为网内全部风、光出力参考值之和；
1.2）在协议外源调整期，当所述外网电源不足以满足全部用电、充电需求时，等比例降低各微网的交换功率；同时在调整期逐步释放功率调整量以减缓对电能质量的冲击，如果为功率向上调整（即外网电源增加供给），应在调整期内逐步减小储能阵列发出的功率；反之如果为功率向下调整（即外网电源减少供给），应在调整期内逐步增加储能阵列发出的功率，具体调整方法包括但不限于下述线性调整方法：按照时间-功率平面上（当前时刻，当前外网功率）、（调整期结束时刻，调整后功率）2点连线，在直线上取对应时刻的功率作为外网功率定值PX；如果PX大于所有微网的Gi值之和，则将PX设置为所有微网的Gi值之和，Gi为-PC和最大可吸收功率PA中的较大值；对所述相连微网群中任一微网（下列以符号i表示受关注的枚举个体），其交换功率定值PT等于权重系数Wi与PX的乘积，其中Wi取Gi除以所有微网的Gi值之和；
2）在联网状态下，对所述相连微网群中任一微网，PT按照以下规则计算：
2.1）在第1次计算时，获得各微网的功率不平衡量：
2.1.1）如果连接风、光、油电单元与逆变单元的断路开关闭合，并且风、光、油电最大出力超过负荷，即PW+PO>PL+ε（ε为足够小正数）时，PT设置为0，同时设置不平衡功率辅助变量ΔP为PW+PO-PL和PC之中的较小值；
2.1.2）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关闭合，并且风、光、油最大出力不大于负荷，即PW+PO≤PL+ε时，PT和ΔP均设置为PW+PO-PL与-PC之中的较大值；
2.1.3）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关未闭合，并且所述储能阵列最大放电功率大于负荷，即PD>PL+ε时，PT设置为0，ΔP设置为PD-PL和PC之中的较小值；
2.1.4）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关未闭合，并且所述储能阵列最大放电功率不大于负荷，即PD≤PL+ε时，PT和ΔP均设置为PD-PL与-PC之中的较大值；
2.2）在第2次计算时，实现各微网功率不平衡量在具备互济条件的邻近微网的分配：
2.2.1）如果需向外寻求功率互济，即ΔP<-ε时，记Δ=-ΔP，读取互济队列（每个微网的互济队列并不相同，由管理员根据就近互济原则事先设置，通常按照电气距离或其它决定网损的指标按更有利于降低互济时网损的顺序排列），按照队列次序，对遍历到的任一队列中的微网，根据以下规则修改PT：
2.2.1.1）如果遍历所及微网具备向外提供功率互济的能力，但供应不大于需求时，即ΔP>ε并且ΔP≤Δ时，将ΔP累加到PT，Δ设置为Δ-ΔP，ΔP设置为0；
2.2.1.2）如果遍历所及微网具备向外提供功率互济的能力，但供应大于需求时，即ΔP>ε并且ΔP>Δ时，将Δ累加到PT，Δ设置为0，ΔP设置为ΔP-Δ；
2.2.1.3）如果遍历结束并且Δ>ε，通过所述能量监控与显示模块显示功率不平衡告警信息，提醒管理员采取手动控制措施；
3）在孤网状态下，对所述微网，PT设置为0，并进行如下计算：
3.1）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关闭合，并且风、光、油最大出力小于负荷，即PW+PO<PL-ε时，通过所述能量管理模块显示功率不平衡告警信息，提醒管理员采取手动控制措施；
3.2）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关未闭合，并且所述储能阵列最大放电功率小于负荷，即PD<PL-ε时，通过所述能量管理模块显示功率不平衡告警信息，提醒管理员采取手动控制措施；
所述功率互济模块将计算得到的所述相连微网群中各个微网的交换功率定值PT送入所述信息总线。
此外，如果处于联网或并网状态、所述外网电源未停止供电时，所述能量管理模块内的相位同步模块从所述中压交流量测单元获取交流电压的相位信号。如果所述外网电源停止供电，周边输电网停电时，所述相位同步模块利用自身产生的工频交流信号作为所述逆变单元的相位信号。该信号用于同步所述相连微网群各微网逆变单元的相位。当由所述相位同步模块产生相位信号时，以最后1次接收到来自所述外网电源的相位信号为起点，产生工频交流信号及其相位信号。
所述能量管理模块内的保护控制模块负责监测所述中压交流网及所述外网电源的各类电压、频率的异常波动，若通过所述中压交流量测单元获得的电压、电流、频率超过安全限值，则通过所述能量管理模块内断路开关控制模块断开连接各微网与所述中压交流网的开关，实施保护；当通过所述中压交流量测单元获得的电压、频率满足安全要求，则通过所述能量管理模块内断路开关控制模块闭合连接各微网与所述中压交流网的开关。
所述微网控制模块负责所述微网内部的有功和无功功率平衡，执行所述能量管理模块通过所述信息总线下发的交换功率定值和其它调度、保护指令，同时管理电动汽车群充电，对所述低压交流网及网内储能阵列、各分布式发电单元和负荷等实现监控和保护。其中，所述功率调节模块也按Δt的周期刷新控制策略，通过交流变压容量限制模块确定交换功率增量ΔPT，步骤如下：
1）从所述信息总线获取所述微网的交换功率定值PT。如果从所述信息总线上在设定时长内检测不到PT的刷新，采用最后1次刷新值；如果在设定时长外仍检测不到PT的刷新，则立即判断所述微网进入孤网运行状态，设置PT为0。从所述信息总线获取由所述电动汽车群充电管理模块传入的临时交换功率增量PTA，将PTA累计入PT，即P=PT+PTA；
2）输入通过所述交流变压量测单元得到的所述微网与中压交流网的实际交换功率Pt；
3）如果QUOTE 不超过ε：
3.1）如果实际交换功率未超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=0；
3.2）如果实际交换功率超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=QUOTE ，其中QUOTE 表示取符号函数，若括号内为负数，返回-1；若括号内为正数，返回1；若括号内为0，返回0；
4）如果QUOTE 超过ε：
4.1）如果实际交换功率未超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=P-Pt；
4.2）如果实际交换功率超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=QUOTE ；
同时，所述功率调节模块从非集控负荷量测单元取得的非集控负荷功率与从充电量测单元取得的充电功率相加，得到用电功率PL，计算出实测发电需求PN=PL-Pt。则净发电需求QUOTE 。
将净发电需求、所述储能单元最大容量QUOTE 、剩余荷电量QUOTE 、风电、光电单元出力参考值之和QUOTE 、非直连交流充电桩的实测充电功率之和PCD送入有功控制模块，该模块按照风光、储、油调度顺序，根据如下具体规则设置所述储能阵列上行通道（指所述储能阵列通过所述逆变单元吸收、发出功率的连接）、风电单元、光电单元、油电单元的定值：
1）先分离所述储能阵列上、下行通道（下行通道是指所述储能阵列通过连接非直连交流充电桩的所述低压直流网发出功率的连接）的功率需求，记QUOTE ；
1）计算储、油待发功率定值QUOTE ；
2）如果储、油待发功率定值为正，并且所述储能单元剩余荷电量足够，即QUOTE 并且QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ，油电功率定值QUOTE 等于0；
3）如果储、油待发功率定值为正，并且所述储能单元剩余荷电量不足，即QUOTE 并且QUOTE ，则：
3.1）油电功率定值QUOTE 等于油电单元额定功率QUOTE ；
3.2）如果剩余功率额大于风电、光电单元出力参考值，即QUOTE ，风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ，将所述微网功率不平衡量QUOTE 向能量监控与显示模块告警；
3.3）如果剩余功率额小于等于风电、光电单元出力参考值，即QUOTE ，风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ；
4）如果储、油待发功率定值为负，并且所述储能单元有足够容量，即QUOTE 并且QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ，油电功率定值QUOTE 等于0；
5）如果储、油待发功率定值为负，并且所述储能单元没有足够容量，即QUOTE 并且QUOTE ，则：
5.1）油电功率定值QUOTE 等于0；
5.2）如果储、油待发功率定值与风电、光电单元出力参考值之和为负，即QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为0，储能功率定值QUOTE 等于0，将所述微网功率不平衡量QUOTE 向能量监控与显示模块告警；
5.3）如果储、油待发功率定值与风电、光电单元出力参考值之和不为负，即QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE 。
为达到交流电网中电压满足安全用电要求的目标，所述调压控制模块负责所述微网范围内及其邻近网络无功功率的精细反馈调节控制，包括但不限于下述线性控制方法。所述调压模块将电压参考值与通过低压交流量测单元采集的电压量测值的差值传入第一有界比例积分器，该比例积分器将所述无功补偿单元及储能单元所连逆变单元的最大无功容量之和作为无功出力上限，将该值的相反数作为无功出力下限，比例积分器的参数由管理员事先给定，输出无功参考值QUOTE 给所述功率调节模块。所述功率调节模块将QUOTE 转发给无功控制模块，并优先分配给所述无功补偿单元；若所述无功补偿单元容量QUOTE 不足，再将剩余无功需求QUOTE 分配给所述逆变单元。当所述逆变单元收发无功功率接近其无功功率上、下限时，通过所述能量监控与显示模块向管理员提示告警。
所述储能控制模块通过所述储能量测单元对所述储能阵列进行实时监控，接收所述有功控制模块送来的上行通道的储能功率定值QUOTE ，根据该值设定所述逆变单元的有功功率。同时设置作为充电器使用、与储能阵列相连的D/D转换单元的功率定值等于风、光、油实测发电功率之和；设置下行通道的功率，即作为所述低压直流网电源使用、与所述直流充电桩、非直连交流充电桩相连的D/D转换单元的功率定值等于全部直流充电桩和非直连交流充电桩的功率定值之和。如果所述信息总线上的所述相位信号在设定时长内正常刷新，则所述储能控制模块将该信号作为所述逆变单元的相位信号；反之，如果所述信息总线上的所述相位信号不能在设定时长内正常刷新，则采用最后1次接收到来自所述相位同步模块的相位信号为起点，生成工频相位信号，作为所述逆变单元的相位信号。通过储能测温单元监视所述储能阵列中各储能模块过热、过压、过充等状态，在检测到上述状态后，断开相关模块与其它模块的连接；当过热、过压、过充等状态消失后，自动恢复相关模块与其他模块的连接。
所述油电控制模块通过所述油电量测单元对油电单元的工作状态、出力情况进行监测，接收所述有功控制模块送来的油电功率定值QUOTE 。若QUOTE 大于，并且所述油电单元状态正常且并未启动，则立即启动油电单元并达到额定出力；若QUOTE 不大于且所述油电单元已启动，则立即关闭油电单元。若所述油电单元工作状态异常(包括机械故障、缺油等)，应关闭运行中的油电单元，并通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示。
所述风光控制模块通过所述风电量测单元、所述光电量测单元对风电单元、光电单元的工作状态、出力情况进行监测，接收所述有功控制模块送来的风光功率定值QUOTE ，计算风光功率调节系数QUOTE ，将所述微网内各风电、光电单元（下列以符号i表示受关注的参与枚举的风电、光电单元）根据所述风电、光电量测单元获得的功率参考值QUOTE ，按照QUOTE 设置各风电、光电单元的出力参考值，并送入与各风电、光电单元有关的A/D或D/D转换单元的控制回路。当出现风电或光电单元故障时，通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示。
所述风电、光电、油电、储能、充电量测单元除提供实测功率数据外，还记录并向所述信息总线提供相关风电、光电、油电单元、储能阵列和充电桩的最大输出（输入）功率及功率定值，当配置于某个分布式发电单元、储能阵列附近的断路开关因保护等原因断开后，该发、用电单元或储能阵列的最大输出（输入）功率应即刻置0；若上述断开的断路开关重新闭合，相关发、用电单元或储能阵列的最大输出（输入）功率也应即刻恢复到其实际容量的设置。
所述微网控制模块内的保护控制模块负责监测所述低压交流网的各类电压、频率的异常波动并作出保护动作，并协调不停电检修时的系统运行：
1）若通过所述低压交流量测单元获得的电压、电流、频率超过安全限值，则通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示；当超出交流限流器设定的最大电流阈值后，自动切断所述低压交流网与所述中压交流网的连接，并通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示；
2）当监测到危险的过电压、过电流事件，则通过所述微网控制模块内的断路开关控制模块断开风电、光电、油电单元、所述逆变单元以及所述微网连接中压交流网的开关，并标记所述微网为故障状态，通过所述微网内停电保护设备和人身安全，并通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示。当故障排除后，由管理员通过所述能量监控与显示模块手动控制，先检测所述储能单元是否尚有足够电量，如果电量太少先闭合连接所述油电单元的开关，通过所述油电单元给所述储能阵列充电；待电量达到要求，闭合除故障微网连接中压交流网的开关以外被保护控制模块断开的开关，重启微网并以孤网方式运行。当中压和低压交流网的电压、电流、频率均在安全限值内达足够长时间，再闭合连接所述微网与所述中压交流网的开关，实现联网或并网运行。
3）当所述储能单元需整体不停电检修时，通过所述能量监控与显示模块，通知所述断路开关控制模块断开所述储能阵列与所述逆变单元间的断路开关，同时闭合连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关，在孤网状态下为实现平稳的状态迁移，可提前手动启动油电单元并达到额定出力；当检修结束，再通知所述断路开关控制模块闭合所述储能阵列与所述逆变单元间的断路开关，同时断开风、光、油电单元与所述逆变单元之间的开关，关闭因检修开启的油电单元。
本发明包含了“一种储配一体化设计微网控制方法”（申请号或专利号：201510457657.5）及“一种负荷曲线可配置的储能微网控制方法”（申请号或专利号：201510473703.0）的全部或部分内容。与现有技术相比，该2项基础性发明已具备以下有益效果：
1、使微网能在多种工况间不断电迁移，自动保持发电用电功率的平衡，通过设置计划外源调整期，逐步增减外网电源的供给，减轻计划内功率调整的冲击，极大降低有计划的外网功率调整给供电质量带来的不利影响。提高了电能质量，满足了安全用电要求。
2、储能阵列能够平抑风光发电单元的间歇性，风光等清洁发电单元被置于优先出力位置，降低了弃风光机会，有利于减少排放。当储能和油电单元的容量按照本发明的建议方法配置时，储能阵列能在接入外网电源或负荷低谷用电期补充电量，并满足外网供电不足时的负荷需求；油电单元仅作为备用电源，启动后始终运行在额定功率下，节省了油料成本，减少了环境污染。
3、将多个微型配电网相连，能够在必要时实现不依赖于外网电源的功率互济，提高自主供电可靠性、最大限度减免外部电网或内部功率元件故障给用户带来的停电风险和损失。
4、当配置功率和容量足够大的储能阵列时，可成比例的提高微型配电网容纳新增负荷的能力，允许网内负荷容量大于变压器最大通过容量，使微网增容不受最初规划的变压器容量影响，极大节省配网改造投资。
5、储能阵列通过模块化配置，极大减少了因过热、过压、过流等造成整体故障的风险；采用本发明的控制策略，借助风、光、油电、外网电源以及多微网功率互济，能实现储能阵列不断电整体检修；利用储能参与实现停电故障清除后微网供电的自动恢复。
6、在风电、光伏发电大规模、集中式并网，导致调峰、调频、备用等电网有功调节需求激增的情况下，使储能微网能在不影响供电可靠性的前提下参与削峰填谷、调频和备用服务，支持了出力不稳定的风电、光伏发电的入网渗透率提高，提升了电网运行的可靠性、经济性、环保性；
7、基于输入的功率调节需求，根据储能的容量特征，自动生成全时段用电计划，提高了微网功率调节控制的自动化水平，简便了操作。
8、按储能调节量最小为目标的调度方式有利于降低控制期间储能阵列的充、放电循环次数，既满足功率调节要求，又延长了电池寿命，提高了微网运行的经济性。给用户提供了峰谷电价、尖峰电价等机制下自由分配全天用电负荷的灵活性，极大的提高了用电经济性。
本发明对该2项基础性发明作出了进一步改进，相对前2者，本发明具有以下新的有益效果：
1、支持根据实际情况配置多类型充电站、桩及充电头，充电桩可少于充电头数量，并可在电动汽车充电接口尚未统一时为随意停放的车辆提供不同规格充电头、充电桩选择，极大提高充电服务的灵活性并降低成本；
2、规避快、中速充电及大量车辆同时慢充冲击或持续超出变压器容量的风险，借助储能阵列实现动态增容，延缓已建场所的配网增容改造，节省新建场所的配网投资；
3、实现一网多用、一储多用，支持同时为充电用户及其它网内电力用户安全供电，并参与削峰填谷等服务，有助于风电、光电集中入网，规避峰谷电价、尖峰电价给电力用户带来的经济风险，提高用电经济性和环保性。
附图说明
图1为典型储配一体化设计微网并网结构和能量流向图。
图2为能量管理模块的控制信号流向图。
图3为用电计划管理模块内部的控制信号流向图。
图4为储能充、放电优化的原理图。
图5为确定阶段电量变动范围的流程图。
图6为电量调整期阶段计划调整量第1轮计算的流程图。
图7为电量调整期阶段计划调整量第2轮计算的流程图。
图8为功率互济模块在联网状态下第2次计算交换功率定值的流程图。
图9为微网控制模块的控制信号流向图。
图10为功率调节模块的控制信号流向图。
图11为功率调节模块计算交换功率增量的流程图。
图12为有功控制模块功率定值分配流程图。
图13为储能微网无功控制信号流向图。
图14为电动汽车群充电微网的结构示意图。
图15为电动汽车群充电服务的总体流程图。
图16为直连交流充电桩启动控制策略的流程图。
具体实施方式
下面参照附图并结合实例对本发明作进一步详细描述。
图1为典型储配一体化设计微网并网结构和能量流向图。通过闭合图1中断路开关（S2），所述微网进入联网运行；反之所述微网进入孤网运行。当处于联网运行状态时，如果闭合公共连接点处的断路开关（S3），使联网运行的所述微网再通过所述中压交流网（12）与所述外网电源（13）相连接，则所述微网进入并网运行状态。如图1中虚线所示，多个处于联网或并网运行状态的微网可通过所述中压交流网（12）首尾相连，构成所述相连微网群。正常运行时，断路开关S4-S7、S9-S12均闭合，仅S8断开；所述储能阵列（3）整体不断电检修时，断开S7、S9，闭合S8，使风、光、油电单元得以继续向负荷供电，也可以在并网状态下断开S4进行分布式供电系统的整体检修。所述直连交流充电桩（51）直接连入所述低压交流网（10），而所述直流充电桩（47）经由所述低压直流网（53）与所述储能阵列（3）连接，所述交流充电桩（46）与所述直流充电桩（47）类似，经D/A转换单元（49）及所述低压直流网（53）与所述储能阵列（3）连接。
图2为能量管理模块的控制信号流向图。该模块负责各微网之间的有功平衡控制策略的实施，以在必要时为所述相连微网群提供功率互济的功能。每过Δt（例如0.2秒）的时间间隔，通过所述网控信息模块（15）收集外网发电功率（A4）信息、所述相连微网群中各网的“微网发电、用电功率”（A5）信息、微网负荷预测信息（A20）、储能阵列状态信息（A21）、时钟信号（A24）、电动汽车群充电状态（A28）以及拓扑控制模块（25）提供的网络拓扑信息（A3）。所述外网发电功率（A4）信息由图2中所述中压交流量测单元（M10）传入所述信息总线（A1）；所述微网发电、用电功率（A5）由图9中风、光、油、储量测单元（M1-M4、M6）送入所述信息总线（A1）；所述网络拓扑信息（A3）由所述拓扑控制模块（25）合并从所述断路开关控制模块（34、38）分别传入的开关状态（A16、A21）得到；所述储能阵列状态信息（A21）由图9中所述储能量测单元（M3）送入所述信息总线（A1）；所述微网负荷预测信息（A20）由图9中所述负荷预测模块（45）送入所述信息总线（A1）；所述时钟信号（A24）由图2中时钟模块（39）传入；所述电动汽车群充电状态（A28）由图9中所述充电调度矩阵（56）传入。所述网控信息模块（15）将上述信息合并后传入所述能量监控与显示模块（36），以数字和图形的方式向管理员展示所述相连微网群的拓扑情况，并标注各微网的状态，同时其用电计划方面的结果送入图2中所述用电计划管理模块（41）；其生成的充电服务请求（A33）则经由所述信息总线（A1）传给图9中所述电动汽车群充电管理模块（58）。
图3为所述用电计划管理模块（41）的内部控制信号流向图。从所述网控信息模块（15）收集的所述时钟信号（A24）、所述网络拓扑信息（A3）、所述外网发电功率（A4）信息、所述相连微网群中各网的“微网发电、用电功率”（A5）信息、微网负荷预测信息（A20）、储能阵列状态信息（A21）均作为所述储能充、放电优化模块（42）、所述功率互济模块（16）、所述用电计划跟踪模块（43）的输入信号。所述储能充、放电优化模块（42）还从所述能量监控与显示模块（36）获得管理员设定的所述分阶段用电计划（A22），负责以所述储能阵列调整电量最小为目标自动产生管理员未设定部分的用电计划曲线，完成从分阶段用电计划到全时段用电计划的转换，向所述信息总线（A1）输出所述全时段用电计划（A23），并由所述能量监控与显示模块（36）接收并提供用电计划曲线的显示。所述用电计划跟踪模块（43）还从所述能量监控与显示模块（36）获得所述全时段用电计划（A23）。当管理员通过所述能量监控与显示模块（36）向所述启停计划跟踪模块（44）发出计划跟踪功能启动信号（A25）时，所述用电计划跟踪模块（43）根据时钟信号（A24）确定当前时刻，并将所述全时段用电计划（A23）中与当前时刻匹配时刻的各个微网的计划用电功率转换为所述交换功率定值（A2）；当管理员通过所述能量监控与显示模块（36）向所述启停计划跟踪模块（44）发出计划跟踪功能停止信号（A26）时，由所述功率互济模块（16）完成各微网所述交换功率定值（A2）的设定。
所述储能充、放电优化模块（42）负责根据各个微网的分阶段用电计划，通过储能充、放电优化来满足该用电计划的要求，并形成全时段用电计划，其原理图如图4所示。所述分阶段用电计划（A22）将给出图4中计划跟踪期的用电计划曲线PREG，待求的是电量调节期的用电计划曲线。
由于用电计划曲线PREG与负荷预测曲线PLFOR之间存在的差异，首先需确定每个计划跟踪期前各微网储能阵列的阶段电量变动范围RE，即图4中时间-电量图的加粗竖线，其算法如图5所示，其原理是：阶段电量变动范围的上（或下）限值应等于PREG与PLFOR曲线差值关于时间的积分，即图4中阴影区域的面积。计算获得的阶段电量变动范围的上（或下）限值并未考虑负荷预测误差、风光发电量、损耗、电池最低电量限制等多方面影响，因此管理员可留出EBAK的备用电量或备用电量空间。
在确定阶段电量变动范围后，可进一步确定各微网在图4中各个电量调节期所述储能阵列（3）的阶段计划调整量，共分为2轮计算。第1轮计算主要确定阶段计划调整量的初始分配，同时如果某个电量调节期所述储能阵列（3）无法满足调整需求，则产生待调节电量，其流程图如图6所示。该轮计算的特点是按从前往后的时间顺序，以各阶段所述储能阵列（3）在满足阶段电量变动范围约束前提下，调节电量最小为目标进行储能充、放电策略的优化。图4中时间-电量图中包括了不同优化策略的示例，按照调节电量最小为目标，应选择可能调节方式1，因为所述电量调节期开始时所述储能单元（3）的荷电量状态（SOC）已经处于紧随其后的所述计划跟踪期确定的阶段电量变动范围以内，故不需调整。第2轮计算旨在消除第1轮计算产生的待调节电量，其流程图如图7所示。该轮计算的特点是按从后往前的时间顺序，通过放松前1电量调节期的优化目标，消化后1电量调节期的待调节电量，直到到达第1电量调节期。如果经第2轮计算后，第1电量调节期仍有待调节电量，则通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员报告；当第1电量调节期的待调节电量为0时，按照包括但不限于线性调节方法产生所有电量调节期的用电功率计划曲线PREG（如图4中自动生成的PREG所示），与各个计划跟踪期PREG曲线（如图4中的设定的PREG所示）按时间关系拼接在一起，构成所述全时段用电计划（A23），并输出给所述能量监控与显示模块（36）。需为各个微网计算出各自的全时段用电计划（A23）。全时段用电计划（A23）在计划跟踪功能启动后，由所述用电计划跟踪模块（43）转换为给定时刻各微网所需的交换功率定值（A2）。
所述功率互济模块（16）根据所述相连微网群中各微网所处并网、联网或孤网状态，根据不同规则计算交换功率定值（A2）：
1）在并网状态下：
1.1）如果为协议外源非调整期（指根据用户与所述外网电源供电商签订的供电协议，不在功率调整时刻附近的充足供电时段），此时图1中所述外网电源（13）的发电功率足够满足所述相连微网群的用电和充电需求。因此，所述交换功率定值（A2）为各微网内实测用电负荷功率与所述储能阵列（3）的最大充电功率之和，再扣除风、光出力参考值（该值可根据包括但不限于最大能量捕获MPPT方法求得），保证风、光出力优先利用；
1.2）如果为协议外源调整期（指根据用户与所述外网电源供电商签订的供电协议，在功率调整时刻附近的不能充足供电的时段），此时图1中所述外网电源（13）的发电功率可能不足以满足所述相连微网群的用电和充电需求。同时，所述外网电源（13）的功率调整量可能较大，容易造成电能质量下降。因此，由管理员通过所述能量监控与显示模块输入外源功率调整策略，如划定10min为调整过渡期，确定调整终止时所述外网电源（13）的期望出力（当期望出力大于所述相连微网群最大功率需求时，限制期望出力等于最大功率需求），则从当前时刻、当前外源出力出发，可依包括但不限于线性调整策略在10min内逐步完成调整，在调整期结束时刻达到期望出力，此时由所述外网电源（13）向各微网供给的发电功率也按照总出力变化等比例调整；
2）在联网状态下：
2.1）第1次计算时确定各微网的功率不平衡量。如果微网内有功功率供大于求，则标记为具有互济能力（A类）；反之，则标记为有互济需求（B类）；
2.2）在第2次计算时，实现各微网功率不平衡量在具备互济条件的邻近微网的分配，其流程图如图8所示。当发现B类微网时，读取其互济队列，该队列由管理员事先指定，由邻近微网的编号构成。设计队列的原则是：如果通过队列中靠前的微网提供功率互济，则一般网损较靠后者小。因此，按互济队列的次序，检查每个队列中的微网是否属于A类。发现1个A类微网，则该A类微网的交换功率尽可能提高，发出功率互济请求的B类微网的功率不平衡量相应减少同一水平，直到找到的A类微网使该B类微网的功率不平衡量减少到0为止。如果遍历结束仍存在功率不平衡量则告警提示管理员；
3）在孤网状态下，交互功率定值设置为0，如果仍存在网内功率供小于求的情况，告警提示管理员。
此外，所述能量管理模块内的所述相位同步模块（40）在并网或联网状态下，在所述外网电源（13）未停电时，通过所述中压交流量测单元（M10）获得外网交流电压（A22）信息，利用包括但不限于锁相环电路等技术提取电压相位信息；也可以在外网出现停电故障等情况下，生成模拟的工频交流信号及其相位信息，保证周边区域大范围停电下相连微网群的稳定运行。将获得的上述相位信号（A6）传入所述信息总线（A1），由图9的所述相位控制模块（36）捕获后，提供给所述储能控制模块（21），用于控制所述逆变单元（7）。如果所述微网接收不到发自所述相位同步模块（40）的相位信号，则以最后1次接收到相位信号为起点，利用所述微网控制模块内的所述相位控制模块（36）产生工频交流信号作为所述逆变单元的相位信号。
所述能量管理模块内的所述保护控制模块（39）负责监测图1中所述中压交流网（12）及所述外网电源（13）的各类电压、频率的异常波动，若通过所述中压交流量测单元（M10）获得的电压、电流、频率超过安全限值，则通过所述能量管理模块内所述断路开关控制模块（38）断开连接各微网与所述中压交流网的开关（S2），实施保护；当通过所述中压交流量测单元（M10）获得的电压、频率满足安全要求，则通过所述能量管理模块内断路开关控制模块（38）闭合连接各微网与所述中压交流网的开关（S2）。
图9为微网控制模块的控制信号流向图。该模块既能接受所述能量管理模块提供的交换功率定值（A2）并分配到具体控制模块及相关储能阵列、分布式发电单元，将相位信号（A6）信息传入所述储能控制模块（21）并控制所述逆变单元（7），也可以在接收不到上述控制信号时，实现孤网状态下的微网可靠运行。该模块还同时完成电动汽车群充电服务的管理。所述微网控制模块中的所述功率调节模块（19）的控制信号流向图如图10所示。该模块从所述交流变压量测单元（M9）获得实际交换功率（A7）信息，从所述非集控负荷量测单元（M4）获得非集控负荷功率（A31），并与从所述充电量测单元（M14-M16）获得的所述充电功率（A30）相加，得到所述用电功率（A8），则实测发电需求（A9）等于用电功率（A8）减去实际交换功率（A7）。从所述功率互济模块（16）获得本次交换功率定值（A2），如果处于孤网运行状态或在设定时长外失去与所述能量管理模块的信息通讯，则交换功率定值（A2）置0。通过所述交流变压容量限制模块（27）针对输入的交换功率定值（A2）、实际交换功率（A7）及从所述电动汽车群充电管理模块（58）获得的所述临时交换功率增量（A32），在考虑交流变压器（11）容量限制前提下，计算出本次交换功率增量（A10），其流程图如图11所示。将该值与实测发电需求（A9）相加，得到净发电需求（A11），并输入所述有功控制模块（22）。
所述有功控制模块（22）负责将所述净发电需求（A11）减去所述储能阵列（3）下行通道所需直流充电功率后，分配给所述储能阵列（3）上行通道和所述风电单元（1）、所述光电单元（2）及所述油电单元（8），其功率定值分配流程图如图12所示。当分配过程中存在功率不平衡量时，通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员告警。
此外，所述调压控制模块（18）负责所述微网范围内及其邻近网络无功功率的精细反馈调节控制，它用电压参考值（A18）减去从所述低压交流量测单元（M8）采集并送入所述信息总线（A1）的所述低压交流网（10）的电压量测值（A19）获得电压偏差信号，通过比例积分器将电压偏差信号转换为反映无功功率需求的无功参考值（A17），并在所述无功补偿单元（9）和所述逆变单元（7）之间分配，如图13所示。首先在所述无功补偿单元（9）中分配直到满发为止；再将剩余的无功功率需求分配给所述逆变单元（7）。当所述逆变单元（7）收发无功功率接近其无功功率上、下限时，通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员提示告警。如果所述微网内未安装无功补偿单元，则上述无功控制策略简化为仅由所述逆变单元（7）实施。
所述储能控制模块（21）通过所述储能量测单元（M3）对所述储能阵列（3）进行实时监控，接收所述有功控制模块（22）送来的储能上行通道的功率定值QUOTE ，根据该值设定所述逆变单元（7）的有功功率参考值，根据下行通道中连接所述低压直流网（53）各个充电桩的充电功率定值之和设定所述D/D转换单元（48）的有功功率参考值。同时设置作为充电器使用、与所述储能阵列（3）相连的所述D/D转换单元（31）的功率定值等于风、光、油实测发电功率之和。如果所述信息总线（A1）上的所述相位信号（A6）在设定时长内正常刷新，则所述储能控制模块（21）将该信号作为所述逆变单元（7）的相位信号；反之，如果所述信息总线（A1）上的所述相位信号（A6）不能在设定时长内正常刷新，则采用由所述相位控制模块（36）以最后1次接收到所述相位信号（A6）为起点，生成工频相位信号（A15），作为所述逆变单元（7）的相位信号。通过所述储能测温单元（M12）监视所述储能阵列（3）中各储能模块过热、过压、过充等状态，在检测到上述状态后，断开异常状态模块与其它模块的连接；当过热、过压、过充等状态消失后，自动恢复该模块与其他模块的连接。
所述油电控制模块（23）通过所述油电量测单元（M6）对油电单元的工作状态、出力情况进行监测，接收所述有功控制模块（22）送来的油电功率定值QUOTE 。若QUOTE 大于，并且所述油电单元（8）状态正常且并未启动，则立即启动所述油电单元（8）并达到额定出力；若QUOTE 不大于且所述油电单元（8）已启动，则立即关闭所述油电单元（8）。若所述油电单元（8）工作状态异常(包括机械故障、缺油等)，应关闭运行中的所述油电单元（8），并通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员告警提示。
所述风光控制模块（24）通过所述风电量测单元（M1）、所述光电量测单元（M2）对所述风电单元（1）、所述光电单元（2）的工作状态、出力情况进行监测，接收所述有功控制模块（22）送来的风光功率定值QUOTE ，计算风光功率调节系数QUOTE ，将所述微网内各风电、光电单元（下列以符号i表示受关注的参与枚举的风电、光电单元）根据所述风电、光电量测单元（M1、M2）获得的功率参考值QUOTE ，按照QUOTE 设置各风电、光电单元（1，2）的出力参考值。当出现所述风电单元（1）或所述光电单元（2）故障时，通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员告警提示。
所述风电、光电、油电、储能量测单元（M1、M2、M3、M6）、充电量测单元（M14-M16）除提供实测功率数据外，还记录并向所述信息总线（A1）分别提供相关风电（1）、光电（2）、油电单元（8）和储能阵列（3）的最大输出（输入）功率、及吸收或发出功率的定值，当配置于某个分布式发电单元、储能阵列附近的断路开关因保护等原因断开后，该发电单元或储能阵列的最大输出（输入）功率及功率定值应即刻置0；若上述断开的断路开关重新闭合，相关发电单元或储能阵列的最大输出（输入）功率及功率定值也应即刻恢复到与其实际容量相匹配的设置。
图14为电动汽车群充电微网的结构示意图。当电动汽车充电用户将其电动汽车泊入所述充电头收纳点（55）附近，且处于所述充电头收纳点（55）内含所述充电头（54）及其导线的有效充电覆盖范围内时，用户既可以自助方式自行将可用的闲置充电头插入电动汽车，也可在管理员的帮助下进行。所述充电头（54）通过导线和所述充电线连接触点（57）与所述充电调度矩阵（56）相连，与所述充电调度矩阵（56）相连的还包括各型充电桩。所述充电调度矩阵（56）分别包含m、n（m、n为正整数，m可不等于n）个充电头、桩接口，其内部针对任一所述充电头（54）接口到任一充电桩接口的电路连接都串联有1个可从外部实施集中控制的开关设备，与所述信息总线保持联系，接受所述电动汽车群充电调度信号（A27）作为输入，以所述电动汽车群充电状态（A28）作为输出。同时，所有所述直连交流充电桩（51）直接连入低压交流网，而所述直流充电桩（47）经由所述低压直流网（53）与所述储能阵列（3）连接，非直连交流充电桩（46）与所述直流充电桩（47）类似，经所述D/A转换单元（49）及所述低压直流网（53）与所述储能阵列（3）连接。
图15为电动汽车群充电服务的总体流程图。充电用户向管理员提出所述充电服务请求（A33），包括但不限于停车位置、选用充电头类型、选用充电桩类型（包括但不限于快、中、慢速充电桩）、充入电量等信息；管理员通过所述能量监控与显示模块（36）访问所述微网控制模块内的所述电动汽车群充电管理模块（58），填入上述信息。
所述电动汽车群充电管理模块（58）接受所述能量监控与显示模块（36）输入的所述充电服务请求（A33），所述信息总线（A1）传入的所述电动汽车群充电状态（A28）、所述储能阵列状态信息（A21）、所述实际交换功率（A7）、所述交换功率定值（A2）为输入，以所述临时交换功率增量（A32）、所述电动汽车群充电调度信号（A27）为输出。首先检查所选停车位置是否有可用充电头，如果找到可用充电头，则查询充电头编号；然后检查是否有充电用户所需类型的闲置充电桩，如果找到可用充电桩，则查询充电桩编号；如果未能找到可用充电头或可用充电桩，则通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员及充电用户告警提示充电服务不可用。当既存在可用充电头，又存在可用充电桩时，在接通前首先检查启动的充电桩功率是否超过所述交流变压器（11）最大通过容量和所述储能阵列（3）最大放电功率，如果充电上限容量PCM与查询到的充电桩最大容量PCS之和并不大于PC和所述储能阵列（3）最大放电功率PD，则下一步确保所述充电调度矩阵（56）在零电流下的电路通断操作，因此检查该充电桩充电功率定值是否为0；如果该定值并不为0，则设定该充电桩充电功率定值为0，并且记录所述充入电量的预设值。当确保该充电桩充电功率定值为0后，在所述充电调度矩阵（56）内建立上述充电头与充电桩的连接，即在所述充电调度矩阵（56）内的功率输入端口中找到符合上述充电桩编号的端口，在所述充电调度矩阵（56）内的功率输出端口中找到符合上述充电头编号的端口，并在所述充电调度矩阵（56）内用导线自动将上述2个端口相连。当确认充电头插入待充电的电动汽车后，将该充电桩标记为待启动状态，并暂时冻结其它充电桩的功率调节能力，使其它充电桩在待启动充电桩启动完成前不能向上调整各自的充电功率；否则继续等待充电头插入待充电的电动汽车。
如果充电上限容量PCM与该充电桩最大容量PCS之和大于PC和所述储能阵列（3）最大放电功率PD，则通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员及充电用户告警提示充电容量已满。
当该充电桩被标记为待启动状态后，应根据其是否为所述直连交流充电桩（51）而采取不同的控制策略：
1）针对所述直连交流充电桩（51）的控制策略（其流程图如图16所示）：
由于充电桩及其它同时用电的网内电力负荷的最大功率可能大于所述交流变压器（11）的最大通过容量PC（PC的取值应在所述交流变压器最大功率基础上考虑除充电负荷、直流网负荷以外的其它网内电力负荷的冲击电流的影响），因此应在所述直连交流充电桩（51）启动前预留所述交流变压器（11）的容量以防新增的充电电流冲击变压器，具体过程每过Δt的时间就循环运行1次，步骤如下：
1.1）若存在待启动的所述直连交流充电桩（51）并且不存在正在启动过程的所述直连交流充电桩（51），计算出变压器闲置容量PTU为PC与变压器实测交换功率Pt之和；
1.1.1）如果PTU小于待启动充电桩最大功率PCS，则潜在冲击负荷PPP为PCS-PTU，所述储能阵列（3）的闲置放电容量PSU等于PD-PSCUR，其中PD为所述储能阵列（3）最大放电功率，PSCUR为所述储能阵列（3）当前放电功率；
1.1.1.1）如果所述储能阵列（3）闲置放电容量不小于潜在冲击负荷PPP并且所述交流变压器（11）交换功率定值PT不大于变压器最大通过容量PC和潜在冲击负荷PPP之和，即PSU≥PPP且PT≤PC+PPP，则所述临时交换功率增量（A32）PTA等于PPP，并暂停该充电桩对应量测单元（M16）数据向信息总线的上传，相应充电量测单元（M16）此时的功率应被视作0；
1.1.1.2）反之，如果所述储能阵列（3）闲置放电容量大于潜在冲击负荷或所述交流变压器（11）交换功率定值大于变压器最大通过容量和潜在冲击负荷之和，即PSU<PPP或PT>PC+PPP，则经由所述信息总线（A1）向所述能量监控与显示模块（36）告警，提示储能或变压器容量不足，并从启动序列中移除该充电桩，将临时交换功率增量（A32）PTA设定为0；
1.1.2）如果所述储能阵列（3）的闲置放电容量PTU不小于待启动充电桩最大功率PCS，则直接将临时交换功率增量（A32）PTA设定为0；
1.2）若存在待启动和任一正在启动过程的所述直连交流充电桩（51），对于该正在启动过程的所述直连交流充电桩（51）：
1.2.1）考虑到功率调节过程的时间延迟，如果该充电桩尚未成功启动：
1.2.1.1）如果系统尚未对该充电桩发出启动指令，并且变压器交换功率定值（A2）与实测值相差很小，即QUOTE （为足够小正数），则立即发出启动指令；
1.2.1.2）如果系统已经对该充电桩发出启动指令，则进入步骤1.4；
1.2.2）如果该充电桩已经成功启动，则从启动序列中移除该充电桩，并将临时交换功率增量（A32）PTA设定为0，恢复该充电桩对应量测数据的上传；
1.3）若不存在待启动的所述直连交流充电桩（51），则进入步骤1.4；
1.4）本次循环结束。
当所述直连交流充电桩（51）接收到上述过程产生的启动指令后，立即将该充电桩标记为正在充电状态，同时解除对其它充电桩向上调节功率能力的冻结，该充电桩即可按照预设程序开始给电动汽车充电；
2）针对非直连交流充电桩（46,47）的控制策略：
如果待启动充电桩最大充电功率PCS不大于所述储能阵列（3）闲置放电容量PSU，则累加PCS到充电上限容量PCM，将该充电桩标记为正在充电状态，同时解除对其它充电桩向上调节功率能力的冻结，该充电桩即可按照预设程序开始给电动汽车充电；如果待启动充电桩最大充电功率小于所述储能阵列（3）闲置放电容量，则经由所述信息总线（A1）向所述能量监控与显示模块（36）告警，提示储能容量不足。
如果通过充电，所述直连交流充电桩（51）或非直连交流充电桩（46，47）达到充入电量预设值或充电头等待拔出，则首先设定该充电桩的充电功率为0，然后在所述充电调度矩阵（56）内中断涉及充电头与充电桩的连接，并标记充电头、桩为闲置状态，最后从总的充电上限容量中减去该充电桩的最大充电容量PCS。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
Claims (68)
1.一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法，其特征在于，具体包括以下过程：
使用时，当电动汽车充电用户将其电动汽车泊入充电头收纳点附近，且处于所述充电头收纳点内含抽拉式充电头及其导线的有效充电覆盖范围内时，用户既可以自助方式自行将可用的闲置充电头插入电动汽车，也可在管理员的帮助下进行。
2.充电头通过导线和充电线连接触点与充电调度矩阵相连，与所述充电调度矩阵相连的还包括各型充电桩。
3.所述充电调度矩阵分别包含m、n（m、n为正整数，m可不等于n）个充电头、桩接口，其内部针对任一充电头接口到任一充电桩接口的电路连接都串联有1个可从外部实施集中控制的开关设备，与所述信息总线保持联系，接受电动汽车群充电调度信号作为输入，以电动汽车群充电状态作为输出。
4.同时，所有直连交流充电桩直接连入低压交流网，而直流充电桩经由低压直流网与储能阵列连接，非直连交流充电桩与所述直流充电桩类似，经D/A转换单元及所述低压直流网与所述储能阵列连接。
5.随后，充电用户向管理员提出充电服务请求，包括但不限于停车位置、选用充电头类型、选用充电桩类型（包括但不限于快、中、慢速充电桩）、充入电量等信息；管理员通过能量监控与显示模块访问微网控制模块内的电动汽车群充电管理模块，填入上述信息。
6.所述电动汽车群充电管理模块接受所述能量监控与显示模块输入的充电服务请求，所述信息总线传入的电动汽车群充电状态、储能阵列状态信息、实际交换功率、交换功率定值为输入，以临时交换功率增量、电动汽车群充电调度信号为输出。
7.首先检查所选停车位置是否有可用充电头，如果找到可用充电头，则查询充电头编号；然后检查是否有充电用户所需类型的闲置充电桩，如果找到可用充电桩，则查询充电桩编号；如果未能找到可用充电头或可用充电桩，则通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警提示充电服务不可用。
8.当既存在可用充电头，又存在可用充电桩时，在接通前首先检查已启动和准备启动的充电桩功率之和是否大于变压器最大通过容量和所述储能阵列最大放电功率之和，如果充电上限容量PCM与查询到的充电桩最大容量PCS之和并不大于PC与所述储能阵列最大放电功率PD之和，则进一步，确保充电调度矩阵在零电流下的电路通断操作：检查该充电桩充电功率定值是否为0；如果该定值并不为0，则设定该充电桩充电功率定值为0，并且记录所述充入电量的预设值。
9.当确保该充电桩充电功率定值为0后，在所述充电调度矩阵内建立上述充电头与充电桩的连接，即在所述充电调度矩阵内的功率输入端口中找到符合上述充电桩编号的端口，在所述充电调度矩阵内的功率输出端口中找到符合上述充电头编号的端口，并在所述充电调度矩阵内用导线自动将上述2个端口相连。
10.当确认充电头插入待充电的电动汽车后，将该充电桩标记为待启动状态，并暂时冻结其它充电桩的功率调节能力，使其它充电桩在待启动充电桩启动完成前不能向上调整各自的充电功率；否则继续等待充电头插入待充电的电动汽车。
11.如果充电上限容量PCM与该充电桩最大容量PCS之和大于PC与所述储能阵列最大放电功率PD之和，则通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警提示充电容量已满。
12.当该充电桩被标记为待启动状态后，应根据其是否为直连交流充电桩（指直接接在400V或更低交流配电网上的充电桩）而采取不同的控制策略：
1）针对所述直连交流充电桩的控制策略：
由于充电桩及其它同时用电的网内电力负荷的最大功率可能大于微网交流变压器的最大通过容量PC（PC的取值应在所述交流变压器最大功率基础上考虑除充电负荷、直流网负荷以外的其它网内电力负荷的冲击电流的影响），因此应在所述直连交流充电桩启动前预留所述交流变压器的容量以防新增的充电电流冲击变压器，具体过程每过Δt的时间就循环运行1次，步骤如下：
1.1）若存在待启动的所述直连交流充电桩并且不存在正在启动过程的所述直连交流充电桩，计算出变压器闲置容量PTU为PC与变压器实测交换功率Pt之和；
1.1.1）如果PTU小于待启动充电桩最大功率PCS，则潜在冲击负荷PPP为PCS-PTU，储能阵列闲置放电容量PSU等于PD-PSCUR，其中PD为所述储能阵列最大放电功率，PSCUR为所述储能阵列当前放电功率；
1.1.1.1）如果储能阵列闲置放电容量不小于潜在冲击负荷PPP并且所述交流变压器交换功率定值PT不大于变压器最大通过容量PC和潜在冲击负荷PPP之和，即PSU≥PPP且PT≤PC+PPP，则临时交换功率增量PTA等于PPP，并暂停该充电桩对应量测数据向信息总线的上传，相应充电量测单元此时的功率应被视作0；
1.1.1.2）反之，如果储能阵列闲置放电容量大于潜在冲击负荷或所述交流变压器交换功率定值大于变压器最大通过容量和潜在冲击负荷之和，即PSU<PPP或PT>PC+PPP，则经由所述信息总线向所述能量监控与显示模块告警，提示储能或变压器容量不足，并从启动序列中移除该充电桩，将临时交换功率增量PTA设定为0；
1.1.2）如果所述储能阵列的闲置放电容量PTU不小于待启动充电桩最大功率PCS，则直接将临时交换功率增量PTA设定为0；
1.2）若存在待启动和任一正在启动过程的所述直连交流充电桩，对于该正在启动过程的所述直连交流充电桩：
1.2.1）考虑到功率调节过程的时间延迟，如果该充电桩尚未成功启动：
1.2.1.1）如果系统尚未对该充电桩发出启动指令，并且变压器交换功率定值与实测值相差很小，即QUOTE （为足够小正数），则立即发出启动指令；
1.2.1.2）如果系统已经对该充电桩发出启动指令，则进入步骤1.4；
1.2.2）如果该充电桩已经成功启动，则从启动序列中移除该充电桩，并将临时交换功率增量PTA设定为0，恢复该充电桩对应量测数据的上传；
1.3）若不存在待启动的所述直连交流充电桩，则进入步骤1.4；
1.4）本次循环结束。
13.当所述直连交流充电桩接收到上述过程产生的启动指令后，立即将该充电桩标记为正在充电状态，同时解除对其它充电桩向上调节功率能力的冻结，该充电桩即可按照预设程序开始给电动汽车充电；
2）针对非直连交流充电桩的控制策略：
如果待启动充电桩最大充电功率PCS不大于储能阵列闲置放电容量PSU，则累加PCS到充电上限容量PCM，将该充电桩标记为正在充电状态，同时解除对其它充电桩向上调节功率能力的冻结，该充电桩即可按照预设程序开始给电动汽车充电；如果待启动充电桩最大充电功率小于储能阵列闲置放电容量，则经由所述信息总线向所述能量监控与显示模块告警，提示储能容量不足。
14.如果通过充电，所述直连交流充电桩或非直连交流充电桩达到充入电量预设值或充电头等待拔出，则首先设定该充电桩的充电功率为0，然后在充电调度矩阵内中断涉及充电头与充电桩的连接，并标记充电头、桩为闲置状态，最后从总的充电上限容量中减去该充电桩的最大充电容量PCS。
15.所述能量监控与显示模块将由所述充电量测单元获得的充电桩充电功率信息、由各微网控制模块的所述充电调度矩阵传入的所述电动汽车群充电状态、时钟信号与外部的计费系统相连，即可实现充电费计价功能。
16.为支撑电动汽车充电等多种同时用电需求而设计构建的储配一体化设计微网（以下简称微网），通过闭合连接中压和低压交流网的断路开关，处于低压（特指380-420V）部分的微网可以实现联网运行；反之所述微网进入孤网运行。
17.当处于联网运行状态时，如果闭合公共连接点处的断路开关，使联网运行的所述微网再通过中压（特指10kV）交流网与外界输电网及电源（以下简称为外网电源）相连接，则所述微网进入并网运行状态。
18.本发明所述控制方法主要利用微网控制模块内新加入的负荷预测模块的信息，根据并网运行状态时对所述微网用电功率的调节需求，优化储能充、放电过程，构成新的并网运行控制策略。
19.为控制上述并网、联网或孤网运行状态下的微网，按照“就近互济、并网功率可控、风光储油依次调度”为目标实施全网有功平衡控制策略，将所述相连微网群的功率平衡需求实时分配到每个分布式发电元件。
20.能量管理模块负责所述相连微网群的并网功率控制、有功功率互济及所述中压交流网的监控和保护，同时管理员通过其中的能量监控与显示模块观察全网运行情况，发出调度和控制指令，通过拓扑控制模块实现对全网断路开关的控制。
21.每过Δt的时间间隔，通过能量管理模块中网控信息模块收集所述时钟信号、所述外网发电功率信息、所述相连微网群中各微网发电、用电功率信息、微网负荷预测信息、储能阵列状态信息、电动汽车群充电状态以及网络拓扑信息。
22.上述信息通过能量监控与显示模块以数字和图形的方式向管理员展示。
23.管理员也可通过所述能量监控与显示模块查询或设定充电头、桩状态，所述充电调度矩阵内部充电头、桩的连接，以及输入分阶段用电计划，包括调度周期内多个计划跟踪期的起止时间、计划期内用电功率曲线（以下简称为用电计划曲线，其值用PREG表示，为保证交流变压器功率不超过最大通过容量PC，PREG应在-PC到PC范围变动）的信息。
24.给出用电功率曲线的方法包括但不限于下述方法：限制最大用电功率；在负荷预测或实测曲线基础上变动一个固定（或固定比例）的数值，或该数值由额外的动态数据源给出；限制负荷预测或实测曲线变动时斜率的最大或最小值；要求维持设定功率一段时间，或要求一段时间内跟踪设定曲线，或要求中断供电一段时间。
25.相邻2个计划跟踪期之间需由1个电量调节期分隔；所述分阶段用电计划一般以1个电量调节期始，需为每个所述微网分别指定各自的分阶段用电计划。
26.所述分阶段用电计划需先通过用电计划管理模块内的储能充放电优化模块转换为全时段用电计划方能用于功率调度。
27.所述储能充放电优化模块按照如下规则计算得出所述微网的全时段用电计划：
1）读取所述分阶段用电计划；
2）求取所述微网内储能阵列在所述计划跟踪期到来前需具备的电量上、下限值，按如下步骤计算：
2.1）对其中每个计划跟踪期设定（下列以符号i表示枚举到的计划跟踪期），在所述计划跟踪期起止时段内，对管理员设定的阶段用电计划曲线PREG和负荷预测曲线PLFOR之差关于时间作积分计算，即QUOTE ，其中ti1、ti2分别表示第i个计划跟踪期的起、止时刻。
28.2.2）如果QUOTE 大于0，即如果负荷预测准确并忽略损耗，该计划跟踪期将使储能阵列充入QUOTE 的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量上限EUi为EC-EINTi，即在该计划跟踪期起始时刻不可使所述储能阵列的荷电量（SOC）超过EUi；
2.3）如果EINTi不大于0，即如果负荷预测准确并忽略损耗，该计划跟踪期将使储能阵列放出QUOTE 的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量下限EDi为-EINTi，即在该计划跟踪期起始时刻不可使所述储能阵列的荷电量（SOC）低于EDi；
3）以储能阵列阶段调整量最小为目标，计算各个电量调整期所述储能阵列的初始阶段电量调整量，第1轮按照时间从前往后的顺序计算各个电量调整期的调整量：
3.1）从所述储能阵列的当前工况开始，将计算电量ECAL设置为储能阵列的当前电量值ECUR；
3.2）对所述分阶段用电计划内每个电量调节期设定（下列以符号i表示枚举到的电量调节期），确定阶段电量的变动范围：
3.2.1）如果紧接该电量调节期的计划跟踪期已设置阶段电量上限EUi，则阶段电量变动范围REi为[EMIN,EUi-EBAK]，其中EMIN为避免过度放电影响电池组寿命而为所述储能阵列设置的最小电量阈值，EBAK为管理员在考虑负荷预测误差、风光发电量、损耗等因素后为所述储能阵列留存的备用电量（或备用电量存储空间）；
3.2.2）如果该计划跟踪期已设置阶段电量下限EDi，则阶段电量变动范围REi为[EDi+EBAK,EC]，其中EC为所述储能阵列的最大可容纳电量；
3.2.3）通过比较计算电量ECAL与阶段电量变动范围REi的相对位置关系，找出REi范围内距ECAL最近的点作为阶段计划调整量ESCHi，具体步骤如下：
3.2.3.1）如果计算电量ECAL比阶段电量变动范围REi的最大值还大，则阶段计划调整量设置为REi的最大值；
3.2.3.2）如果计算电量ECAL比阶段电量变动范围REi的最小值还小，则阶段计划调整量设置为REi的最小值；
3.2.3.3）如果计算电量ECAL在阶段电量变动范围REi内，则阶段计划调整量设置为ECAL；
3.2.4）所述储能阵列的最大充、放电功率限制可能导致实际可供调整量不足，不足部分记为待调节电量EDIFi，具体步骤如下：
3.2.4.1）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，即QUOTE ，其中PR为所述储能阵列的最大可用充电总功率（已充满的储能阵列功率应计为0），PD为所述储能阵列的最大可用放电总功率（放电仅剩EMIN的储能阵列功率应计为0）,QUOTE 为该电量调节期的时长，则待调节电量为0；
3.2.4.2）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大放电功率还大，即QUOTE ，则EDIFi=QUOTE ；
3.2.4.3）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大充电功率的相反数还小，即QUOTE ，则EDIFi=QUOTE ；
3.2.5）将计算电量ECAL设置为ESCHi；
3.2.6）如果枚举尚未结束，返回步骤3.2；否则结束本轮计算；
4）将第1轮计算所得待调节电量按照时间从后往前的顺序重新分配，以消除待调节电量，第2轮计算的具体步骤如下：
4.1）从最后1个电量调节期开始，按逐一递减（i-1）方向枚举，枚举操作的第1次迭代时i=NQR，辅助变量ERM=0。
29.其中NQR为电量调节期总数，符号i表示枚举到的电量调节期：
4.1.1）如果该电量调节期的待调节电量为0，进入步骤4.1.5；
4.1.2）如果该电量调节期的待调节电量不为0，则第i-1个电量调整期的临时调整量ETMP设置为ESCH(i-1)+EDIFi；如果ETMP超出阶段电量变动范围RE(i-1)，则以最小调整量ERM将ETMP限制在RE(i-1)内；
4.1.3）给出第i-1个调整期的电量起点：
4.1.3.1）如果i大于2，则计算电量ECAL=ESCH(i-2)+EINT(i-2)；
4.1.3.2）如果i不大于2，则计算电量ECAL=ECUR；
4.1.4）尝试将第i个电量调节期的待调节电量转移给第i-1个电量调节期，利用前面多段电量调节期的调节空间渐次消化待调节电量：
4.1.4.1）如果第i-1个电量调节期内电量调节所需的平均功率满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，即QUOTE ，则进入步骤4.1.5；
4.1.4.2）如果第i-1个电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大放电功率还大，即QUOTE ，则EDIF(i-1)=EDIF(i-1)QUOTE ，并进入步骤4.1.5；
4.1.4.3）如果该电量调节期内电量调节所需的平均功率不满足所述储能阵列的最大充、放电功率限制要求，且比最大充电功率的相反数还小，即QUOTE ，则EDIF(i-1)=QUOTE ，并进入步骤4.1.5；
4.1.5）将第i-1个电量调节期的阶段计划调整量ESCH(i-1)设置为ETMP,将第i个电量调节期的待调节电量EDIFi和辅助变量QUOTE 均设为0，如果i>1，进入枚举的下一迭代步，返回步骤4.1；否则结束本轮计算；
5）根据以上结果形成所述全时段用电计划：
5.1）如果不存在待调节电量不为0的电量调节期，则对于各个电量调节期，采用包括但不限于下述线性调节方法，自动生成所述储能阵列的阶段起始电量至阶段计划调整量所需的功率曲线：
5.1.1）从所述储能阵列的当前工况开始，将计算电量ECAL设置为储能阵列的当前电量值ECUR；
5.1.2）对每个电量调节期（下列以符号i表示枚举到的电量调节期）：
5.1.2.1）计算阶段起始电量至阶段计划调整量所需的最短时间tSCHi：如果ECAL大于ESCHi，则tSCHi=(ECAL-ESCHi)/PD，P=-PD；如果ECAL不大于ESCHi，则tSCHi=(ESCHi-ECAL)/PR，P=PR；
5.1.2.2）该电量调节期的所述储能阵列的充、放电功率曲线PS为时间-功率平面上由(tSTi,P)、(tSTi+tSCHi,P)、(tSTi+tSCHi,0)、(tEDi,0)构成的4点连线；因此，该电量调节期的阶段用电计划线PREG为PS与同一时段的负荷预测线PLFOR之和。
30.5.1.3）将各个电量调节期、计划跟踪期的阶段用电计划线按时间先后顺序拼接，即构成全时段用电计划。
31.5.2）如果仍存在待调节电量不为0的电量调节期，则向能量监控与显示模块报告。
32.管理员可通过所述储能充放电优化模块检测所设定的分阶段用电计划是否能成功转换为所述全时段用电计划。
33.管理员也可通过所述能量监控与显示模块启动用电计划跟踪功能，该功能根据启动前工况，同样运行所述储能充放电优化模块，获取所述全时段用电计划。
34.当获取成功后，通过启动跟踪模块断开功率互济模块的输出端，接通用电计划跟踪模块的输出端，以实现对管理员设定用电计划的跟踪功能。
35.所述用电计划跟踪模块按照满足用电计划跟踪功能的要求设定交换功率定值，即从所述全时段用电计划中找到计划时刻与当前时刻相等时的用电计划功率值PREG，取-PREG作为所述微网的交换功率定值。
36.同时，为了避免因外网停电或意外减少供电、网内负荷意外增加用电，继续进行大容量充电，容易导致所述储能阵列不受控的快速耗尽电量的问题，所述用电计划跟踪模块将记录因实测交换功率与交换功率定值之间，或实测用电功率与负荷预测功率之间的误差导致的所述储能阵列的调度电量偏差值。
37.若该偏差值为负，表示所述储能阵列放电超出计划；反之表示所述储能阵列充电超出计划。
38.若偏差值小于-EBAK，则暂停充电，将所有充电桩的充电功率定值设定为0；当偏差值的绝对值大于EBAK，通过所述能量监控与显示模块告知管理员，提示进行用电计划调整；当偏差值的绝对值小于ε，则取消提示，并恢复被暂停的充电。
39.当不处于用电计划周期，或管理员所述能量监控与显示模块关闭用电计划跟踪功能后，所述启动跟踪模块断开所述用电计划跟踪模块的输出端，接通所述功率互济模块的输出端，所述功率互济模块根据所述网控信息模块传入的信息，按照如下规则计算得出所述相连微网群各网的交换功率定值：
1）将并网状态先分为协议外源非调整期和多个协议外源调整期，通过所述能量监控与显示模块增减协议外源调整期及设置其起止时间、调整功率等信息：
1.1）在协议外源非调整期，对所述相连微网群中任一微网，由所述外网电源满足各微网负荷用电及所述储能阵列充电需求，风光发电功率仍优先利用，具体为：其交换功率定值PT(负值表示流入微网的功率)取-PC和最大可吸收功率PA中的较大值；PC为该微网交流变压器的最大通过容量，PA等于-(PL+PR-PW)，其中PL为网内全部交流负荷实测总功率，PW为网内全部风、光出力参考值之和；
1.2）在协议外源调整期，当所述外网电源不足以满足全部用电、充电需求时，等比例降低各微网的交换功率；同时在调整期逐步释放功率调整量以减缓对电能质量的冲击，如果为功率向上调整（即外网电源增加供给），应在调整期内逐步减小储能阵列发出的功率；反之如果为功率向下调整（即外网电源减少供给），应在调整期内逐步增加储能阵列发出的功率，具体调整方法包括但不限于下述线性调整方法：按照时间-功率平面上（当前时刻，当前外网功率）、（调整期结束时刻，调整后功率）2点连线，在直线上取对应时刻的功率作为外网功率定值PX；如果PX大于所有微网的Gi值之和，则将PX设置为所有微网的Gi值之和，Gi为-PC和最大可吸收功率PA中的较大值；对所述相连微网群中任一微网（下列以符号i表示受关注的枚举个体），其交换功率定值PT等于权重系数Wi与PX的乘积，其中Wi取Gi除以所有微网的Gi值之和；
2）在联网状态下，对所述相连微网群中任一微网，PT按照以下规则计算：
2.1）在第1次计算时，获得各微网的功率不平衡量：
2.1.1）如果连接风、光、油电单元与逆变单元的断路开关闭合，并且风、光、油电最大出力超过负荷，即PW+PO>PL+ε（ε为足够小正数）时，PT设置为0，同时设置不平衡功率辅助变量ΔP为PW+PO-PL和PC之中的较小值；
2.1.2）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关闭合，并且风、光、油最大出力不大于负荷，即PW+PO≤PL+ε时，PT和ΔP均设置为PW+PO-PL与-PC之中的较大值；
2.1.3）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关未闭合，并且所述储能阵列最大放电功率大于负荷，即PD>PL+ε时，PT设置为0，ΔP设置为PD-PL和PC之中的较小值；
2.1.4）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关未闭合，并且所述储能阵列最大放电功率不大于负荷，即PD≤PL+ε时，PT和ΔP均设置为PD-PL与-PC之中的较大值；
2.2）在第2次计算时，实现各微网功率不平衡量在具备互济条件的邻近微网的分配：
2.2.1）如果需向外寻求功率互济，即ΔP<-ε时，记Δ=-ΔP，读取互济队列（每个微网的互济队列并不相同，由管理员根据就近互济原则事先设置，通常按照电气距离或其它决定网损的指标按更有利于降低互济时网损的顺序排列），按照队列次序，对遍历到的任一队列中的微网，根据以下规则修改PT：
2.2.1.1）如果遍历所及微网具备向外提供功率互济的能力，但供应不大于需求时，即ΔP>ε并且ΔP≤Δ时，将ΔP累加到PT，Δ设置为Δ-ΔP，ΔP设置为0；
2.2.1.2）如果遍历所及微网具备向外提供功率互济的能力，但供应大于需求时，即ΔP>ε并且ΔP>Δ时，将Δ累加到PT，Δ设置为0，ΔP设置为ΔP-Δ；
2.2.1.3）如果遍历结束并且Δ>ε，通过所述能量监控与显示模块显示功率不平衡告警信息，提醒管理员采取手动控制措施；
3）在孤网状态下，对所述微网，PT设置为0，并进行如下计算：
3.1）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关闭合，并且风、光、油最大出力小于负荷，即PW+PO<PL-ε时，通过所述能量管理模块显示功率不平衡告警信息，提醒管理员采取手动控制措施；
3.2）如果连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关未闭合，并且所述储能阵列最大放电功率小于负荷，即PD<PL-ε时，通过所述能量管理模块显示功率不平衡告警信息，提醒管理员采取手动控制措施；
所述功率互济模块将计算得到的所述相连微网群中各个微网的交换功率定值PT送入所述信息总线。
40.此外，如果处于联网或并网状态、所述外网电源未停止供电时，所述能量管理模块内的相位同步模块从所述中压交流量测单元获取交流电压的相位信号。
41.如果所述外网电源停止供电，周边输电网停电时，所述相位同步模块利用自身产生的工频交流信号作为所述逆变单元的相位信号。
42.该信号用于同步所述相连微网群各微网逆变单元的相位。
43.当由所述相位同步模块产生相位信号时，以最后1次接收到来自所述外网电源的相位信号为起点，产生工频交流信号及其相位信号。
44.所述能量管理模块内的保护控制模块负责监测所述中压交流网及所述外网电源的各类电压、频率的异常波动，若通过所述中压交流量测单元获得的电压、电流、频率超过安全限值，则通过所述能量管理模块内断路开关控制模块断开连接各微网与所述中压交流网的开关，实施保护；当通过所述中压交流量测单元获得的电压、频率满足安全要求，则通过所述能量管理模块内断路开关控制模块闭合连接各微网与所述中压交流网的开关。
45.所述微网控制模块负责所述微网内部的有功和无功功率平衡，执行所述能量管理模块通过所述信息总线下发的交换功率定值和其它调度、保护指令，同时管理电动汽车群充电，对所述低压交流网及网内储能阵列、各分布式发电单元和负荷等实现监控和保护。
46.其中，所述功率调节模块也按Δt的周期刷新控制策略，通过交流变压容量限制模块确定交换功率增量ΔPT，步骤如下：
1）从所述信息总线获取所述微网的交换功率定值PT。
47.如果从所述信息总线上在设定时长内检测不到PT的刷新，采用最后1次刷新值；如果在设定时长外仍检测不到PT的刷新，则立即判断所述微网进入孤网运行状态，设置PT为0。
48.从所述信息总线获取由所述电动汽车群充电管理模块传入的临时交换功率增量PTA，将PTA累计入PT，即P=PT+PTA；
2）输入通过所述交流变压量测单元得到的所述微网与中压交流网的实际交换功率Pt；
3）如果QUOTE 不超过ε：
3.1）如果实际交换功率未超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=0；
3.2）如果实际交换功率超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=QUOTE ，其中QUOTE 表示取符号函数，若括号内为负数，返回-1；若括号内为正数，返回1；若括号内为0，返回0；
4）如果QUOTE 超过ε：
4.1）如果实际交换功率未超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=P-Pt；如果实际交换功率超过变压器容量，即QUOTE ，则ΔPT=QUOTE ；
同时，所述功率调节模块从非集控负荷量测单元取得的非集控负荷功率与从充电量测单元取得的充电功率相加，得到用电功率PL，计算出实测发电需求PN=PL-Pt。
49.则净发电需求QUOTE 。
50.将净发电需求、所述储能单元最大容量QUOTE 、剩余荷电量QUOTE 、风电、光电单元出力参考值之和QUOTE 、非直连交流充电桩的实测充电功率之和PCD送入有功控制模块，该模块按照风光、储、油调度顺序，根据如下具体规则设置所述储能阵列上行通道（指所述储能阵列通过所述逆变单元吸收、发出功率的连接）、风电单元、光电单元、油电单元的定值：
1）先分离所述储能阵列上、下行通道（下行通道是指所述储能阵列通过连接非直连交流充电桩的所述低压直流网发出功率的连接）的功率需求，记QUOTE ；
1）计算储、油待发功率定值QUOTE ；
2）如果储、油待发功率定值为正，并且所述储能单元剩余荷电量足够，即QUOTE 并且QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ，油电功率定值QUOTE 等于0；
3）如果储、油待发功率定值为正，并且所述储能单元剩余荷电量不足，即QUOTE 并且QUOTE ，则：
3.1）油电功率定值QUOTE 等于油电单元额定功率QUOTE ；
3.2）如果剩余功率额大于风电、光电单元出力参考值，即QUOTE ，风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ，将所述微网功率不平衡量QUOTE 向能量监控与显示模块告警；
3.3）如果剩余功率额小于等于风电、光电单元出力参考值，即QUOTE ，风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ；
4）如果储、油待发功率定值为负，并且所述储能单元有足够容量，即QUOTE 并且QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE ，油电功率定值QUOTE 等于0；
5）如果储、油待发功率定值为负，并且所述储能单元没有足够容量，即QUOTE 并且QUOTE ，则：
5.1）油电功率定值QUOTE 等于0；
5.2）如果储、油待发功率定值与风电、光电单元出力参考值之和为负，即QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为0，储能功率定值QUOTE 等于0，将所述微网功率不平衡量QUOTE 向能量监控与显示模块告警；
5.3）如果储、油待发功率定值与风电、光电单元出力参考值之和不为负，即QUOTE ，则风光功率定值QUOTE 为QUOTE ，储能功率定值QUOTE 等于QUOTE 。
51.为达到交流电网中电压满足安全用电要求的目标，所述调压控制模块负责所述微网范围内及其邻近网络无功功率的精细反馈调节控制，包括但不限于下述线性控制方法。
52.所述调压模块将电压参考值与通过低压交流量测单元采集的电压量测值的差值传入第一有界比例积分器，该比例积分器将所述无功补偿单元及储能单元所连逆变单元的最大无功容量之和作为无功出力上限，将该值的相反数作为无功出力下限，比例积分器的参数由管理员事先给定，输出无功参考值QUOTE 给所述功率调节模块。
53.所述功率调节模块将QUOTE 转发给无功控制模块，并优先分配给所述无功补偿单元；若所述无功补偿单元容量QUOTE 不足，再将剩余无功需求QUOTE 分配给所述逆变单元。
54.当所述逆变单元收发无功功率接近其无功功率上、下限时，通过所述能量监控与显示模块向管理员提示告警。
55.所述储能控制模块通过所述储能量测单元对所述储能阵列进行实时监控，接收所述有功控制模块送来的上行通道的储能功率定值QUOTE ，根据该值设定所述逆变单元的有功功率。
56.同时设置作为充电器使用、与储能阵列相连的D/D转换单元的功率定值等于风、光、油实测发电功率之和；设置下行通道的功率，即作为所述低压直流网电源使用、与所述直流充电桩、非直连交流充电桩相连的D/D转换单元的功率定值等于全部直流充电桩和非直连交流充电桩的功率定值之和。
57.如果所述信息总线上的所述相位信号在设定时长内正常刷新，则所述储能控制模块将该信号作为所述逆变单元的相位信号；反之，如果所述信息总线上的所述相位信号不能在设定时长内正常刷新，则采用最后1次接收到来自所述相位同步模块的相位信号为起点，生成工频相位信号，作为所述逆变单元的相位信号。
58.通过储能测温单元监视所述储能阵列中各储能模块过热、过压、过充等状态，在检测到上述状态后，断开相关模块与其它模块的连接；当过热、过压、过充等状态消失后，自动恢复相关模块与其他模块的连接。
59.所述油电控制模块通过所述油电量测单元对油电单元的工作状态、出力情况进行监测，接收所述有功控制模块送来的油电功率定值QUOTE 。
60.若QUOTE 大于，并且所述油电单元状态正常且并未启动，则立即启动油电单元并达到额定出力；若QUOTE 不大于且所述油电单元已启动，则立即关闭油电单元。
61.若所述油电单元工作状态异常(包括机械故障、缺油等)，应关闭运行中的油电单元，并通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示。
62.所述风光控制模块通过所述风电量测单元、所述光电量测单元对风电单元、光电单元的工作状态、出力情况进行监测，接收所述有功控制模块送来的风光功率定值QUOTE ，计算风光功率调节系数QUOTE ，将所述微网内各风电、光电单元（下列以符号i表示受关注的参与枚举的风电、光电单元）根据所述风电、光电量测单元获得的功率参考值QUOTE ，按照QUOTE 设置各风电、光电单元的出力参考值，并送入与各风电、光电单元有关的A/D或D/D转换单元的控制回路。
63.当出现风电或光电单元故障时，通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示。
64.所述风电、光电、油电、储能、充电量测单元除提供实测功率数据外，还记录并向所述信息总线提供相关风电、光电、油电单元、储能阵列和充电桩的最大输出（输入）功率及功率定值，当配置于某个分布式发电单元、储能阵列附近的断路开关因保护等原因断开后，该发、用电单元或储能阵列的最大输出（输入）功率应即刻置0；若上述断开的断路开关重新闭合，相关发、用电单元或储能阵列的最大输出（输入）功率也应即刻恢复到其实际容量的设置。
65.所述微网控制模块内的保护控制模块负责监测所述低压交流网的各类电压、频率的异常波动并作出保护动作，并协调不停电检修时的系统运行：
1）若通过所述低压交流量测单元获得的电压、电流、频率超过安全限值，则通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示；当超出交流限流器设定的最大电流阈值后，自动切断所述低压交流网与所述中压交流网的连接，并通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示；
2）当监测到危险的过电压、过电流事件，则通过所述微网控制模块内的断路开关控制模块断开风电、光电、油电单元、所述逆变单元以及所述微网连接中压交流网的开关，并标记所述微网为故障状态，通过所述微网内停电保护设备和人身安全，并通过所述能量监控与显示模块向管理员告警提示。
66.当故障排除后，由管理员通过所述能量监控与显示模块手动控制，先检测所述储能单元是否尚有足够电量，如果电量太少先闭合连接所述油电单元的开关，通过所述油电单元给所述储能阵列充电；待电量达到要求，闭合除故障微网连接中压交流网的开关以外被保护控制模块断开的开关，重启微网并以孤网方式运行。
67.当中压和低压交流网的电压、电流、频率均在安全限值内达足够长时间，再闭合连接所述微网与所述中压交流网的开关，实现联网或并网运行。
68.3）当所述储能单元需整体不停电检修时，通过所述能量监控与显示模块，通知所述断路开关控制模块断开所述储能阵列与所述逆变单元间的断路开关，同时闭合连接风、光、油电单元与所述逆变单元的断路开关，在孤网状态下为实现平稳的状态迁移，可提前手动启动油电单元并达到额定出力；当检修结束，再通知所述断路开关控制模块闭合所述储能阵列与所述逆变单元间的断路开关，同时断开风、光、油电单元与所述逆变单元之间的开关，关闭因检修开启的油电单元。
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Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105870977A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-17 | 彭旭华 | 一种允许直供电源计划性减供的储能微网主动控制方法 |
| CN105896579A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-24 | 西南交通大学 | 考虑配网电压暂降导致电动汽车跳闸引发过电压的充电桩规划方法 |
| CN105932765A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-07 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种基于储配一体技术的主动智能微电网运行控制方法 |
| CN106004503A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-12 | 李明轩 | 一种用于频率调节的多电动汽车充电站间功率分配方法 |
| CN106253348A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-21 | 新奥科技发展有限公司 | 一种电力网络及其控制方法、装置和系统 |
| CN106253347A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-21 | 新奥科技发展有限公司 | 一种电力网络的控制方法、装置及系统 |
| CN106956610A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-07-18 | 江苏万帮德和新能源科技有限公司 | 一种充电桩群功率控制方法及装置 |
| CN107358743A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-17 | 杭州研江物联技术有限公司 | 一种按电量计费的共享供电桩的充电方法 |
| CN107453381A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-08 | 国家电网公司 | 基于两阶段交叉控制的电动汽车集群功率调节方法及系统 |
| CN107887921A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-06 | 江苏兴云新能源有限公司 | 一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统 |
| CN108394287A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-08-14 | 蔚来汽车有限公司 | 电动汽车柔性充电设备的控制方法和装置 |
| CN110190657A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-08-30 | 恒大智慧充电科技有限公司 | 充电控制系统 |
| CN110518652A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-29 | 恒大智慧充电科技有限公司 | 充电方法、计算机设备及存储介质 |
| CN110588384A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 王小龙 | 具有入位管理、配变负荷平衡及智能调度功能的充电桩共享方法 |
| CN110797928A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种充电站负载均衡管理方法及装置 |
| CN111030250A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-17 | 北京锐安科技有限公司 | 电池状态指示电路及指示方法 |
| CN111703326A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-09-25 | 深圳市丁旺科技有限公司 | 智能充电能源路由系统的快速启动充电方法 |
| CN111864765A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-30 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种参与调频调峰的电储能控制方法 |
| CN112018761A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-01 | 河北电力交易中心有限公司 | 基于电动汽车v2g的负荷聚合商15分钟备用能力计算方法 |
| CN112261596A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-22 | 汉海信息技术(上海)有限公司 | 短信通道资源的调配方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112248868A (zh) * | 2020-08-27 | 2021-01-22 | 富晟沃博克斯新能源汽车充电技术(苏州)有限公司 | 一种新型充电桩配电系统 |
| CN112926788A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-08 | 南京工程学院 | 一种基于时间量化的anp双边利益模糊评价模型的电动汽车充电调度方法 |
| CN113147455A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 西安杭爱山电子科技有限公司 | 一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统 |
| CN113196608A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-30 | 西门子股份公司 | 用于运行能量管理系统的方法以及用于实施所述方法的电子计算装置、计算机程序和数据载体 |
| CN113241806A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-10 | 广东电网有限责任公司 | 一种微电网充电调度方法及装置 |
| WO2021179451A1 (zh) * | 2020-03-11 | 2021-09-16 | 佛山科学技术学院 | 一种基于储能的充电站配电变压器过载保护方法及系统 |
| CN114801838A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 昆高新芯微电子(江苏)有限公司 | 基于tsn通信的新能源汽车有序充电方法及系统 |
| CN116494815A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-07-28 | 万物新能(深圳)科技有限公司 | 储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器 |
| CN117200453A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-12-08 | 青岛鼎信通讯科技有限公司 | 一种基于微网控制器的有序充电方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060152189A1 (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-13 | Odyne Corporation | Vehicle charging, monitoring and control systems for electric and hybrid electric vehicles |
| CN102882262A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种基于车网融合技术的电动汽车充电系统及实现方法 |
| CN103457326A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-18 | 国家电网公司 | 一种大规模电动汽车充电负荷的分布式联合协调控制方法 |
| CN103825363A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-28 | 中国农业大学 | 一种风光储低压微网群保护协调控制器 |
| CN104052084A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-09-17 | 国网上海市电力公司 | 用于大型用电场所的110千伏变电站微网系统 |
| CN204030658U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-12-17 | 青岛特锐德电气股份有限公司 | 一种电动汽车群充电装置 |
| CN104518563A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-15 | 武汉经开能源科技发展有限公司 | 基于新能源应用的电动汽车充电系统和该系统的控制方法 |
| CN204334076U (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-13 | 桂林电子科技大学 | 一体式智能充电系统 |
| CN104753061A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-07-01 | 中国农业大学 | 接入配电网的分布式电源及微电网群分区控制方法及系统 |
-
2015
- 2015-08-20 CN CN201510513175.7A patent/CN105515083A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060152189A1 (en) * | 2005-01-10 | 2006-07-13 | Odyne Corporation | Vehicle charging, monitoring and control systems for electric and hybrid electric vehicles |
| CN102882262A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-16 | 山东省科学院自动化研究所 | 一种基于车网融合技术的电动汽车充电系统及实现方法 |
| CN103457326A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-18 | 国家电网公司 | 一种大规模电动汽车充电负荷的分布式联合协调控制方法 |
| CN103825363A (zh) * | 2014-02-26 | 2014-05-28 | 中国农业大学 | 一种风光储低压微网群保护协调控制器 |
| CN104052084A (zh) * | 2014-07-14 | 2014-09-17 | 国网上海市电力公司 | 用于大型用电场所的110千伏变电站微网系统 |
| CN204030658U (zh) * | 2014-07-16 | 2014-12-17 | 青岛特锐德电气股份有限公司 | 一种电动汽车群充电装置 |
| CN104518563A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-15 | 武汉经开能源科技发展有限公司 | 基于新能源应用的电动汽车充电系统和该系统的控制方法 |
| CN204334076U (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-13 | 桂林电子科技大学 | 一体式智能充电系统 |
| CN104753061A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-07-01 | 中国农业大学 | 接入配电网的分布式电源及微电网群分区控制方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周纬亮: "基于运维成本最小含BSS微网运行策略研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105896579A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-08-24 | 西南交通大学 | 考虑配网电压暂降导致电动汽车跳闸引发过电压的充电桩规划方法 |
| CN105896579B (zh) * | 2016-04-26 | 2019-03-01 | 西南交通大学 | 考虑配网电压暂降导致电动汽车跳闸引发过电压的充电桩规划方法 |
| CN105870977A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-08-17 | 彭旭华 | 一种允许直供电源计划性减供的储能微网主动控制方法 |
| CN105932765A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-09-07 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种基于储配一体技术的主动智能微电网运行控制方法 |
| CN105932765B (zh) * | 2016-06-15 | 2018-05-15 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种基于储配一体技术的主动智能微电网运行控制方法 |
| CN106004503B (zh) * | 2016-07-08 | 2018-04-06 | 李明轩 | 一种用于频率调节的多电动汽车充电站间功率分配方法 |
| CN106004503A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-10-12 | 李明轩 | 一种用于频率调节的多电动汽车充电站间功率分配方法 |
| CN106253347A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-21 | 新奥科技发展有限公司 | 一种电力网络的控制方法、装置及系统 |
| CN106253347B (zh) * | 2016-09-12 | 2018-10-30 | 新奥科技发展有限公司 | 一种电力网络的控制方法、装置及系统 |
| CN106253348A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-21 | 新奥科技发展有限公司 | 一种电力网络及其控制方法、装置和系统 |
| CN106253348B (zh) * | 2016-09-12 | 2019-02-12 | 新奥科技发展有限公司 | 一种电力网络及其控制方法、装置和系统 |
| CN106956610A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-07-18 | 江苏万帮德和新能源科技有限公司 | 一种充电桩群功率控制方法及装置 |
| CN107358743A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-17 | 杭州研江物联技术有限公司 | 一种按电量计费的共享供电桩的充电方法 |
| CN107453381A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-12-08 | 国家电网公司 | 基于两阶段交叉控制的电动汽车集群功率调节方法及系统 |
| CN107453381B (zh) * | 2017-08-16 | 2019-10-25 | 国家电网公司 | 基于两阶段交叉控制的电动汽车集群功率调节方法及系统 |
| CN107887921A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-06 | 江苏兴云新能源有限公司 | 一种智能充电桩负荷分配与储能电量分配云系统 |
| CN108394287A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-08-14 | 蔚来汽车有限公司 | 电动汽车柔性充电设备的控制方法和装置 |
| CN110797928A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-02-14 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种充电站负载均衡管理方法及装置 |
| CN113196608A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-30 | 西门子股份公司 | 用于运行能量管理系统的方法以及用于实施所述方法的电子计算装置、计算机程序和数据载体 |
| CN110190657A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-08-30 | 恒大智慧充电科技有限公司 | 充电控制系统 |
| CN110518652B (zh) * | 2019-07-23 | 2020-09-25 | 恒大智慧充电科技有限公司 | 充电方法、计算机设备及存储介质 |
| CN110518652A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-29 | 恒大智慧充电科技有限公司 | 充电方法、计算机设备及存储介质 |
| CN110588384A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 王小龙 | 具有入位管理、配变负荷平衡及智能调度功能的充电桩共享方法 |
| CN111030250A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-17 | 北京锐安科技有限公司 | 电池状态指示电路及指示方法 |
| CN113147455A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 西安杭爱山电子科技有限公司 | 一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统 |
| CN113147455B (zh) * | 2020-01-22 | 2024-06-11 | 西安杭爱山电子科技有限公司 | 一种基于虚拟软交换技术的充电桩配电增容系统 |
| WO2021179451A1 (zh) * | 2020-03-11 | 2021-09-16 | 佛山科学技术学院 | 一种基于储能的充电站配电变压器过载保护方法及系统 |
| CN111864765A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-30 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种参与调频调峰的电储能控制方法 |
| CN111703326B (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-27 | 深圳市丁旺科技有限公司 | 智能充电能源路由系统的快速启动充电方法 |
| CN111703326A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-09-25 | 深圳市丁旺科技有限公司 | 智能充电能源路由系统的快速启动充电方法 |
| CN112248868B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-05-20 | 富晟沃博克斯新能源汽车充电技术(苏州)有限公司 | 一种新型充电桩配电系统 |
| CN112248868A (zh) * | 2020-08-27 | 2021-01-22 | 富晟沃博克斯新能源汽车充电技术(苏州)有限公司 | 一种新型充电桩配电系统 |
| CN112018761A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-01 | 河北电力交易中心有限公司 | 基于电动汽车v2g的负荷聚合商15分钟备用能力计算方法 |
| CN112261596A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-22 | 汉海信息技术(上海)有限公司 | 短信通道资源的调配方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112261596B (zh) * | 2020-09-30 | 2022-07-15 | 汉海信息技术(上海)有限公司 | 短信通道资源的调配方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112926788B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-09-29 | 南京工程学院 | 一种基于时间量化的anp双边利益模糊评价模型的电动汽车充电调度方法 |
| CN112926788A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-08 | 南京工程学院 | 一种基于时间量化的anp双边利益模糊评价模型的电动汽车充电调度方法 |
| CN113241806A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-10 | 广东电网有限责任公司 | 一种微电网充电调度方法及装置 |
| CN114801838A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-07-29 | 昆高新芯微电子(江苏)有限公司 | 基于tsn通信的新能源汽车有序充电方法及系统 |
| CN116494815A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-07-28 | 万物新能(深圳)科技有限公司 | 储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器 |
| CN116494815B (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-22 | 万物新能(深圳)科技有限公司 | 储能及充电桩一体化系统及控制方法、管理控制服务器 |
| CN117200453A (zh) * | 2023-09-14 | 2023-12-08 | 青岛鼎信通讯科技有限公司 | 一种基于微网控制器的有序充电方法 |
| CN117200453B (zh) * | 2023-09-14 | 2024-03-29 | 青岛鼎信通讯科技有限公司 | 一种基于微网控制器的有序充电方法 |
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