CN105529793A

CN105529793A - 一种同时作为应急供电源的电动汽车群充电微网的控制方法

Info

Publication number: CN105529793A
Application number: CN201510640410.7A
Authority: CN
Inventors: 李庄; 彭旭华; 樊朝晖; 张婧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2035-10-08
Also published as: CN105529793B

Abstract

本发明公开了一种同时作为应急供电源的电动汽车群充电微网的控制方法。它以微网内大容量储能阵列为核心控制对象，构建了主要服务于大规模慢充的电动汽车群充电系统，其具体过程为：充电用户将车载交流充电头插入智能充电插座，并通过相连信息终端向系统输入账户信息；电动汽车群充电管理模块在账户有效且总充电容量未超设计时接通插座开启充电过程；功率调节模块通过对储能阵列的充放电控制将入网变压器功率维持在给定范围；不同储能电量水平和电网供电状态对应不同范围的充电中断。本发明支持为区域内100%车位装设充电插座，在充电同时率特性及动态增容下满足安全可靠充电的要求，同时在电网停电时推迟用户停电，并提供长时间应急供电能力。

Description

一种同时作为应急供电源的电动汽车群充电微网的控制方法

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，快速充电用户将电动汽车的直流充电头插入所述交流充电桩或直流充电桩的相应接口，同时输入账户信息；慢速充电用户将电动汽车的交流充电头插入智能交流充电插座，并通过与插座相连的信息终端向电动汽车群充电管理模块及其相连的计费系统输入账户及充电插座编号信息；计费系统判断充电账户信息的有效性，并在总充电容量未超出设计容量时完成低压交流网与该编号插座的接通操作，提供电动汽车慢速充电服务，或使充电桩进入快速充电程序。管理员及用户可以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，在容量超出或充电设施异常时收到提醒信息。

所述电动汽车群充电管理模块接受从所述信息总线传入的充电服务请求、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，以电动汽车群充电调度信号为输出。在接通前首先检查电动汽车群充电系统是否处于 “充电排队状态”：如果已处于 “充电排队状态”，则将该充电请求（包括充电账户、充电接口编号信息、类型及最大充电功率）加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警，并提供相应信息提示。

如果并不处于 “充电排队状态”，检查已启动和准备启动的充电桩（插座）功率之和是否大于充电许可容量：如果在“充电接口工作列表”中查询到的所有充电桩（插座）最大容量总和P_RC与待启动充电桩（插座）最大功率P_WC之和小于充电许可容量P_PC，则向准备启动的充电桩（插座）发出调度信号，接通对应智能交流充电插座的内置断路器，及准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”。

如果P_RC+P_WC不小于P_PC，则将该充电请求加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警，并提供相应信息提示。

对于通过智能交流充电插座已充至满电，在过去T₁时间内充电功率为0的智能交流充电插座应自动断开内置断路器，并从“充电接口工作列表”中移除。

每隔T₂时间，检查充电排队列表是否为空；当不为空时，计算P_PC-P_RC-P_WC。选取最大功率不大于该值并在列表中最靠前的充电桩（插座）；如果找到满足条件的充电桩（插座），则接通对应智能交流充电插座的内置断路器，及准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”，从排队列表中移除。

由于储能阵列及外网电源状态变化，功率调节模块可能向电动汽车群充电控制模块发出充电限制指令，导致充电负荷处于“充电限制状态”，该状态会修订P_PC的值。一旦P_PC的值发生变化，将对所有充电桩（插座）进行重新调度，按照以下方法：

1）当需要切除充电负荷时，先切除充电插座，再切除充电桩；当需要增加充电负荷时，先追加充电桩，再追加充电插座；

2）对无法获知电量状态信息的充电插座，当需要切除充电负荷时，先切除较早连入的，再切除较晚连入的；当需要增加充电负荷时，先追加较晚连入的，再追加较早连入的；当容量不满足要求时，选择上述规则的次优选项；因充电限制导致的重连操作不影响连入时间统计，但单次受限时长需累计到“充电限制时间”项；

3）对可获知电量状态信息的充电桩，当需要切除充电负荷时，先切除满电比例较高的，再切除满电比例较低的；当需要增加充电负荷时，先追加满电比例较低的，再追加满电比例较高的；当容量不满足要求时，选择上述规则的次优选项。

切除充电负荷使所涉充电桩、智能充电插座与所述低压交流网、低压直流网的连接暂时中断，并重新投入等待队列。

所述能量监控与显示模块将由所述充电桩（插座）内量测单元获得的充电桩（插座）充电功率信息、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针对不同的接入状态选用不同的控制策略：在不限制功率的并网状态下将变压器功率稳定在给定范围内；在限制功率的并网状态下，对设定变压器功率进行跟踪控制；在联网及孤网状态下，应用频率及交换功率综合调整模式。

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P_REG表示，为保证交流变压器功率不超过最大通过容量P_C，P_REG应在-P_C到P_C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P_REG和负荷预测曲线P_LFOR之差关于时间作积分计算，即，其中t_i1、t_i2分别表示第i个计划跟踪期的起、止时刻。

2.2）如果大于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的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量上限E_Ui为E_C-E_INTi，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E_Ui；

2.3）如果E_INTi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的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量下限E_Di为-E_INTi，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E_Di；

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E_CAL设置为储能阵列的当前电量值E_CUR；

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E_Ui，则阶段电量变动范围R_Ei为[E_MIN, E_Ui-E_BAK]，其中E_MIN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，E_BAK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E_Di，则阶段电量变动范围R_Ei为[E_Di+E_BAK, E_C]，其中E_C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E_CAL与阶段电量变动范围R_Ei的相对位置关系，找出R_Ei范围内距E_CAL最近的点作为阶段计划调整量E_SCHi，具体步骤如下：

3.2.3.1）如果计算电量E_CAL比阶段电量变动范围R_Ei的最大值还大，则阶段计划调整量设置为R_Ei的最大值；

3.2.3.2）如果计算电量E_CAL比阶段电量变动范围R_Ei的最小值还小，则阶段计划调整量设置为R_Ei的最小值；

3.2.3.3）如果计算电量E_CAL在阶段电量变动范围R_Ei内，则阶段计划调整量设置为E_CAL；

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E_DIFi，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，其中P_R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），P_D为所述储能阵列的最大可用放电总功率（放电仅剩E_MIN的储能阵列功率应计为0）,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，则E_DIFi=；

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，则E_DIFi=；

3.2.5）将计算电量E_CAL设置为E_SCHi；

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= N_QR，辅助变量E_RM=0。其中N_QR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E_TMP设置为E_SCH(i-1)+E_DIFi；如果E_TMP超出阶段电量变动范围R_E(i-1)，则以最小调整量E_RM将E_TMP限制在R_E(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E_CAL=E_SCH(i-2)+E_INT(i-2)；

4.1.3.2）如果i不大于2，则计算电量E_CAL=E_CUR；

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，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，则E_DIF(i-1)=E_DIF(i-1)，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，则E_DIF(i-1)=，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E_SCH(i-1)设置为E_TMP, 将第i个电量调节期的待调节电量E_DIFi和辅助变量均设为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E_CAL设置为储能阵列的当前电量值E_CUR；

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t_SCHi：如果E_CAL大于E_SCHi，则t_SCHi=(E_CAL-E_SCHi)/P_D，P=-P_D；如果E_CAL不大于E_SCHi，则t_SCHi=(E_SCHi-E_CAL)/P_R，P=P_R；

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P_S为时间-功率平面上由(t_STi, P)、(t_STi+t_SCHi, P)、(t_STi+t_SCHi, 0)、(t_EDi, 0)构成的4点连线；因此，该电量调节期的阶段用电计划线P_REG为P_S与同一时段的负荷预测线P_LFOR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P_REG，取-P_REG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、应急供电时间缩短的问题，所述功率调节模块从所述储能量测单元获取储能电量信息，由其中的充电负荷限制模块按照如下方法判断是否进入充电限制状态，并向所述电动汽车群充电管理模块发出充电限制指令:

1）将负荷分为3类，1类为要求持久供电可靠性的应急类负荷，包括维持本控制系统不间断供电的设施、居民小区或商业中心的电梯等；2类为要求短期不间断供电的普通负荷，不包括电动汽车充电负荷；3类指电动汽车充电负荷；

2）当所述储能阵列剩余电量不足E1时，逐步切除3类充电负荷直到储能阵列的电量不再下降为止，因此将充电许可容量P_PC设置为交换功率定值与非集控负荷功率的差值，最小为0；

3）当所述储能阵列剩余电量不足E2（E2<E1）时，逐步切除全部3类充电负荷，因此将充电许可容量P_PC设置为0；

4）当所述储能阵列剩余电量不大于最低允许电量E3(E3<E2)时，储能阵列逐步停止放电，此时充电许可容量P_PC也应设置为0；

5）当所述外网电源停电时，逐步切除全部3类充电负荷，因此将充电许可容量P_PC设置为0；

6）当所述储能阵列满电前，应逐步停止其充电；

当不处于用电计划周期，或管理员通过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）在并网状态下，由外网电源负责调频，将并网状态再细分为非用电计划周期及用电计划周期2类：

1.1）在非用电计划周期内，将变压器交换功率定值P_T设定为固定值，作为上限值，同时设置P_T下方1值作为下限值，当高于上限值时放电，低于下限值时充电，介于两者之间时既不充电、也不放电；

1.2）在用电计划周期，交换功率定值P_T按照全时段用电计划设定，所述储能阵列的充、放电以跟踪P_T为目标；

2）在联网状态下，对所述相连微网群中任一微网，P_T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P_W+P_O >P_L+ε（ε为足够小正数）时， P_T设置为0，同时设置不平衡功率辅助变量ΔP为P_W+P_O-P_L和P_C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P_W+P_O ≤P_L+ε时，P_T和ΔP均设置为P_W+P_O-P_L与-P_C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P_D>P_L+ε时，P_T设置为0，ΔP设置为P_D-P_L和P_C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P_D≤P_L+ε时，P_T和ΔP均设置为P_D-P_L与-P_C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P_T：

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P_T，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P_T，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，P_T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P_W+P_O <P_L-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P_D<P_L-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P_T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ΔP_T，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P_T。如果从所述信息总线上在设定时长内检测不到P_T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P_T的刷新，则立即判断所述微网进入孤网运行状态，设置P_T为0。

2）根据微网所处状态选取不同的有功控制回路，控制策略切换在有功调节模式切换模块中实施：

2.1）当处于并网状态的非用电计划周期内，按照将变压器交换功率稳定在给定范围内为目标自动调节净发电需求；

2.2）当处于并网状态的用电计划周期内，按照将变压器交换功率稳定在给定值为目标自动调节净发电需求；

2.3）当处于联网或孤网状态时，按照将频率和变压器交换功率均稳定在给定值为目标自动调节净发电需求；

3）当处于并网状态的用电计划周期时，将实际交换功率与交换功率定值之差送入有界比例积分器，比例积分器同时将所述储能阵列最大充电功率与储能阵列实际有功功率（负值表示放电）的差值设置为有界比例积分器的上限（出力上限），将最大放电功率的相反数与储能阵列实际有功功率的差值设置为下限（出力下限）。比例积分器的输出与储能阵列实际有功功率之和作为净发电功率；

4）当处于并网状态的非用电计划周期时，启用所述交换功率自动调节模块所在的控制回路，并按如下方法确定净发电功率：

4.1）当外网电源正常供电且变压器交换功率高于交换功率定值P_T时，如果所述储能阵列不处于空电状态，储能开始放电，放电功率应按交换功率逐步降低至P_T-k∙P_C设定，k为倍率值，在0-1中取值且不宜过大；如果因储能充电导致高于P_T的交换功率，应逐步减少直至停止储能充电，此过程中如果交换功率已低于P_T- k∙P_C，则停止减少充电功率；如果停止充电仍不能使交换功率低于P_T- k∙P_C，则储能开始放电并使交换功率逐步降低至P_T- k∙P_C；

4.2）当外网电源正常供电且变压器交换功率低于P_T-2k∙P_C时，如果所述储能阵列不满电，则储能开始充电，充电功率应按交换功率逐步提高至P_T-k∙P_C设定；如果因储能放电导致低于P_T-2k∙P_C的交换功率，应逐步减少直至停止储能放电，此过程中如果交换功率已高于P_T-k∙P_C，则停止减少放电功率；如果停止放电仍不能使交换功率高于P_T-k∙P_C，则储能开始充电并使交换功率逐步提高至P_T- k∙P_C；

5）当处于联网或孤网状态时，由调频控制模块接收从用电计划管理模块输出的交换功率定值，并根据调频和变压器交换功率调节的综合要求按如下方法进行控制：

5.1）采用反馈控制回路，包括但不限于采纳如下线性控制方法:将频率参考值与通过所述低压交流量测单元采集的频率量测值的差值传入有界比例积分器，该比例积分器以所述储能阵列的最大放电功率作为调频出力上限，将0作为调频出力下限，比例积分器的参数由管理员事先给定，比例积分器输出值加上实际交换功率与交换功率定值的差值ΔP_t，构成有功增量传入所述功率调节模块，并与储能阵列实际有功功率相加，得到净发电需求。

5.2）可设置频率控制死区，F_D为频率控制死区的阈值，可取0.08-0.5Hz，当微网内频率偏差量Δf（正值表示频率增加）的绝对值|Δf|<F_D时，将上述有界比例积分器的输出置0；设置P_TD为交换功率控制死区的阈值，可取0.01P_C。当实际交换功率与交换功率定值的差值小于P_TD时，将ΔP_t置0。

将净发电需求、所述储能单元最大容量、剩余荷电量、风电、光电单元出力参考值之和、非直连交流充电桩的实测充电功率之和P_CD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；

1）计算储、油待发功率定值；

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，即并且，则风光功率定值为，储能功率定值等于，油电功率定值等于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，即并且，则：

3.1）油电功率定值等于油电单元额定功率；

3.2）如果剩余功率额大于风电、光电单元出力参考值，即，风光功率定值为，储能功率定值等于，将所述微网功率不平衡量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，风光功率定值为，储能功率定值等于；

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，即并且，则风光功率定值为，储能功率定值等于，油电功率定值等于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，即并且，则：

5.1）油电功率定值等于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，则风光功率定值为0，储能功率定值等于0，将所述微网功率不平衡量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，则风光功率定值为，储能功率定值等于。

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，输出无功参考值给所述功率调节模块。所述功率调节模块将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不足，再将剩余无功需求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，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。若大于，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，计算风光功率调节系数，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，按照设置各风电、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，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、支持电动汽车充电桩、充电插座配置容量大于变压器容量，并确保控制的安全性，极大提高充电服务的灵活性并降低成本；

2、规避充电与用电高峰叠加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，并参与削峰填谷及负瓦服务，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；

4、通过暂停充电等智能充电管理措施在电网停电时支撑照明等常规负荷短时间不间断供电，同时保证应急负荷长时间不间断工作，极大提高微网供电可靠性。

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为调频控制模块的控制信号流向图。

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。

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中充电桩、智能充电插座传入。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P_REG，待求的是电量调节期的用电计划曲线。

由于用电计划曲线P_REG与负荷预测曲线P_LFOR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R_E，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P_REG与 P_LFOR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E_BAK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P_REG（如图4中自动生成的P_REG所示），与各个计划跟踪期P_REG曲线（如图4中的设定的P_REG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：

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。

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，从储能量测模块（M3）获得储能电量和实际功率值，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。根据不同状态选取不同的控制回路，由有功调节模式切换模块负责回路的切换：

1）当处于并网状态的非用电计划周期内，按照将变压器交换功率稳定在给定范围内为目标自动调节净发电需求（图10通向有功调节模式切换模块的第2回路）；

2）当处于并网状态的用电计划周期内，按照将变压器交换功率稳定在给定值为目标自动调节净发电需求（图10通向有功调节模式切换模块的第1回路）；

3）当处于联网或孤网状态时，按照将频率和变压器交换功率均稳定在给定值为目标自动调节净发电需求（图10通向有功调节模式切换模块的第3回路）；

根据不同控制回路的选择得到不同的净发电需求（A11），并输入所述有功控制模块（22）。

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（3）不受控的快速耗尽电量、应急供电时间缩短的问题，所述功率调节模块（19）从所述储能量测单元（M3）获取储能电量信息，由其中的充电负荷限制模块（66）按照如下方法判断是否进入充电限制状态，并向所述电动汽车群充电管理模块（58）发出充电限制指令（A36）:

6）当所述储能阵列满电前，应逐步停止其充电。

所述充电限制指令（A36）由所述电动汽车群充电管理模块（58）按照如下方法分配到各充电桩（46，47）及智能充电插座（51）：

1）当需要切除充电负荷时，先切除智能充电插座（51），再切除充电桩（46，47）；当需要增加充电负荷时，先追加充电桩（46，47），再追加所述智能充电插座（51）；

2）对无法获知电量状态信息的所述智能充电插座（51），当需要切除充电负荷时，先切除较早连入的，再切除较晚连入的；当需要增加充电负荷时，先追加较晚连入的，再追加较早连入的；当容量不满足要求时，选择上述规则的次优选项；因充电限制导致的重连操作不影响“连入时间”统计，但单次受限时长需累计到“充电限制时间”项；

3）对可获知电量状态信息的充电桩（46，47），当需要切除充电负荷时，先切除满电比例较高的，再切除满电比例较低的；当需要增加充电负荷时，先追加满电比例较低的，再追加满电比例较高的；当容量不满足要求时，选择上述规则的次优选项。

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，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。若大于，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，计算风光功率调节系数，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，按照设置各风电、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。快速充电用户将电动汽车的直流充电头插入所述交流充电桩（46）或直流充电桩（47）的相应接口；慢速充电用户将电动汽车的交流充电头插入所述智能交流充电插座（51），并通过与插座相连的信息终端向所述电动汽车群充电管理模块（58）及其相连的计费系统输入身份及充电插座编号信息。计费系统判断充电账户信息的有效性，并在总充电容量未超出设计容量时完成所述低压交流网（10）与该编号插座的接通操作，提供电动汽车慢速充电服务。管理员可以通过所述能量监控与显示模块（36）访问微网控制模块内的电动汽车群充电管理模块（58），在容量超出或充电设施异常时收到提醒信息。

所述电动汽车群充电管理模块（58）接受从所述信息总线（A1）传入的充电服务请求（A33）、电动汽车群充电状态（A28）、储能阵列状态信息（A21）、实际交换功率（A7）、交换功率定值（A2），以电动汽车群充电调度信号（A27）为输出。在接通前首先检查电动汽车群充电系统是否处于 “充电排队状态”：如果已处于 “充电排队状态”，则将该充电请求（包括充电账户、充电接口编号信息、类型及最大充电功率）加入排队列表，并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，并提供相应信息提示。

如果并不处于 “充电排队状态”，检查已启动和准备启动的充电桩（插座）功率之和是否大于充电许可容量：如果在“充电接口工作列表”中查询到的所有充电桩（插座）最大容量总和P_RC与待启动充电桩（插座）最大功率P_WC之和小于充电许可容量P_PC，则向准备启动的充电桩（插座）发出调度信号（A27），接通对应智能交流充电插座的内置断路器，及准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”。

如果P_RC+P_WC不小于P_PC，则将该充电请求加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块（36）向管理员及充电用户报告，并提供相应信息提示。

对于通过所述智能交流充电插座（51）已充至满电，在过去T₁时间内充电功率为0的智能交流充电插座（51）应自动断开内置断路器，并从“充电接口工作列表”中移除。

每隔T₂时间，检查充电排队列表是否为空；当不为空时，计算P_PC-P_RC-P_WC。选取最大功率不大于该值并在列表中最靠前的充电桩（插座）；如果找到满足条件的充电桩（插座），则接通对应智能交流充电插座（51）的内置断路器，或准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”，从排队列表中移除。

切除充电负荷使所涉充电桩（46，47）、智能充电插座（51）与所述低压交流网（10）、低压直流网（53）的连接暂时中断，并重新投入等待队列。

所述能量监控与显示模块（36）将由所述充电桩（插座）内量测单元获得的充电桩（插座）充电功率信息、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。

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

1.一种同时作为应急供电源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，快速充电用户将电动汽车的直流充电头插入所述交流充电桩或直流充电桩的相应接口，同时输入账户信息；慢速充电用户将电动汽车的交流充电头插入智能交流充电插座，并通过与插座相连的信息终端向电动汽车群充电管理模块及其相连的计费系统输入账户及充电插座编号信息；计费系统判断充电账户信息的有效性，并在总充电容量未超出设计容量时完成低压交流网与该编号插座的接通操作，提供电动汽车慢速充电服务，或使充电桩进入快速充电程序。

2.管理员及用户可以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，在容量超出或充电设施异常时收到提醒信息。

3.所述电动汽车群充电管理模块接受从所述信息总线传入的充电服务请求、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，以电动汽车群充电调度信号为输出。

4.在接通前首先检查电动汽车群充电系统是否处于 “充电排队状态”：如果已处于 “充电排队状态”，则将该充电请求（包括充电账户、充电接口编号信息、类型及最大充电功率）加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警，并提供相应信息提示。

5.如果并不处于 “充电排队状态”，检查已启动和准备启动的充电桩（插座）功率之和是否大于充电许可容量：如果在“充电接口工作列表”中查询到的所有充电桩（插座）最大容量总和P_RC与待启动充电桩（插座）最大功率P_WC之和小于充电许可容量P_PC，则向准备启动的充电桩（插座）发出调度信号，接通对应智能交流充电插座的内置断路器，及准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”。

6.如果P_RC+P_WC不小于P_PC，则将该充电请求加入排队列表，并通过所述能量监控与显示模块向管理员及充电用户告警，并提供相应信息提示。

7.对于通过智能交流充电插座已充至满电，在过去T₁时间内充电功率为0的智能交流充电插座应自动断开内置断路器，并从“充电接口工作列表”中移除。

8.每隔T₂时间，检查充电排队列表是否为空；当不为空时，计算P_PC-P_RC-P_WC。

9.选取最大功率不大于该值并在列表中最靠前的充电桩（插座）；如果找到满足条件的充电桩（插座），则接通对应智能交流充电插座的内置断路器，及准许交、直流充电桩开启充电程序，加入“充电接口工作列表”，从排队列表中移除。

10.由于储能阵列及外网电源状态变化，功率调节模块可能向电动汽车群充电控制模块发出充电限制指令，导致充电负荷处于“充电限制状态”，该状态会修订P_PC的值。

11.一旦P_PC的值发生变化，将对所有充电桩（插座）进行重新调度，按照以下方法：

12.切除充电负荷使所涉充电桩、智能充电插座与所述低压交流网、低压直流网的连接暂时中断，并重新投入等待队列。

13.所述能量监控与显示模块将由所述充电桩（插座）内量测单元获得的充电桩（插座）充电功率信息、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。

14.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。

15.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。

16.本发明所述控制方法主要针对不同的接入状态选用不同的控制策略：在不限制功率的并网状态下将变压器功率稳定在给定范围内；在限制功率的并网状态下，对设定变压器功率进行跟踪控制；在联网及孤网状态下，应用频率及交换功率综合调整模式。

17.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。

18.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。

19.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。

20.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。

21.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P_REG表示，为保证交流变压器功率不超过最大通过容量P_C，P_REG应在-P_C到P_C范围变动）的信息。

22.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。

23.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。

24.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。

25.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；

26.2.2）如果大于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的电量，则设定该计划跟踪期的阶段电量上限E_Ui为E_C-E_INTi，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E_Ui；

3.2.5）将计算电量E_CAL设置为E_SCHi；

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= N_QR，辅助变量E_RM=0。

27.其中N_QR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；

4.1.3）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E_CAL=E_SCH(i-2)+E_INT(i-2)；

4.1.3.2）如果i不大于2，则计算电量E_CAL=E_CUR；

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，则E_DIF(i-1)=E_DIF(i-1) ，并进入步骤4.1.5；

5）根据以上结果形成所述全时段用电计划：

28.5.1.3）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。

29.5.2）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。

30.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。

31.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。

32.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。

33.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P_REG，取-P_REG作为所述微网的交换功率定值。

34.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、应急供电时间缩短的问题，所述功率调节模块从所述储能量测单元获取储能电量信息，由其中的充电负荷限制模块按照如下方法判断是否进入充电限制状态，并向所述电动汽车群充电管理模块发出充电限制指令:

6）当所述储能阵列满电前，应逐步停止其充电；

2.1）在第1次计算时，获得各微网的功率不平衡量：

35.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。

36.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。

37.该信号用于同步所述相连微网群各微网逆变单元的相位。

38.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。

39.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。

40.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。

41.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ΔP_T，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P_T。

42.如果从所述信息总线上在设定时长内检测不到P_T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P_T的刷新，则立即判断所述微网进入孤网运行状态，设置P_T为0。

43.2）根据微网所处状态选取不同的有功控制回路，控制策略切换在有功调节模式切换模块中实施：

3）当处于并网状态的用电计划周期时，将实际交换功率与交换功率定值之差送入有界比例积分器，比例积分器同时将所述储能阵列最大充电功率与储能阵列实际有功功率（负值表示放电）的差值设置为有界比例积分器的上限（出力上限），将最大放电功率的相反数与储能阵列实际有功功率的差值设置为下限（出力下限）。

44.比例积分器的输出与储能阵列实际有功功率之和作为净发电功率；

45.5.2）可设置频率控制死区，F_D为频率控制死区的阈值，可取0.08-0.5Hz，当微网内频率偏差量Δf（正值表示频率增加）的绝对值|Δf|<F_D时，将上述有界比例积分器的输出置0；设置P_TD为交换功率控制死区的阈值，可取0.01P_C。

46.当实际交换功率与交换功率定值的差值小于P_TD时，将ΔP_t置0。

47.将净发电需求、所述储能单元最大容量、剩余荷电量、风电、光电单元出力参考值之和、非直连交流充电桩的实测充电功率之和P_CD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）计算储、油待发功率定值；

3.1）油电功率定值等于油电单元额定功率；

5.1）油电功率定值等于0；

48.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。

49.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，输出无功参考值给所述功率调节模块。

50.所述功率调节模块将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不足，再将剩余无功需求分配给所述逆变单元。

51.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。

52.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，根据该值设定所述逆变单元的有功功率。

53.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。

54.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。

55.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。

56.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。

57.若大于，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；若不大于且所述油电单元已启动，则立即关闭油电单元。

58.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。

59.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，计算风光功率调节系数，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，按照设置各风电、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。

60.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。

61.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。

62.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：

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。

63.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。

64.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。

65.3）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。