CN107465210A - 一种储能变流器并网运行控制方法 - Google Patents

一种储能变流器并网运行控制方法 Download PDF

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Abstract

一种储能变流器并网运行控制方法，包括并网点有功功率控制模式、并网点无功功率补偿模式、并网点谐波电流补偿模式等。并网点有功功率控制模式下储能变流器根据上层调度指令控制其有功功率，进而控制并网点的有功功率。并网点无功功率补偿模式下储能变流器根据上层调度指令控制其无功功率，进而补偿并网点的无功功率。并网点谐波电流补偿模式下储能变流器控制其谐波电流，进而补偿并网点的谐波电流。

Description

一种储能变流器并网运行控制方法
技术领域
本发明涉及一种储能变流器在并网期间的运行控制方法。
背景技术
目前可再生能源发电和储能蓄电池的成本均较高，造成联网型微电网的经济性较差，因此提高联网型微电网的运行效益，尤其是并网运行期间的效益受到了较大关注。
联网型微电网中的储能变流器在并网运行时以电流源方式工作，基本功能是控制蓄电池充放电。在部分示范项目中，储能变流器与蓄电池组成的储能系统还会用来平抑光伏、风电等可再生能源的功率波动，即工作在并网点有功功率控制模式下。但是这一运行模式在目前的峰谷电价差及储能蓄电池成本较高的情况下并不具备经济性。因此在我国电网建设较为完善的情况下，联网型微电网中储能变流器除为蓄电池进行充电外在多数情况下处于闲置状态，远没有发挥出其控制灵活的潜在性能。
考虑到联网型微电网与配电网相连，配电网有谐波补偿和无功补偿的强烈需求。一方面，配电网靠近用户，用户负载形式不一，容易产生谐波电流。为了减少配电网谐波电流对供电电压的影响，降低电网谐波电压对设备的损坏，工业厂房或工业园区的配电网一般都会配备无源或有源滤波装置。另一方面，为了减少无功电流在线路上造成不必要的损耗，用户端的无功负载一般都需要在配电网内部就地补偿，对于无功功率超过标准要求的工厂企业，电网公司会收取罚款。因此，工厂内一般都会安装电容投切装置或静止无功发生器等无功补偿设备。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种联网型微电网中储能变流器多模式并网运行的控制方法。本发明利用电力电子技术，充分发挥储能变流器灵活可控的特性，增加储能变流器在并网运行期间的功能，能够有效减少配电网中滤波装置和无功补偿装置的配置，降低系统造价和维护费用。
本发明储能变流器多模式并网运行控制方法，包括并网点有功功率控制模式、并网点无功功率补偿模式、并网点谐波电流补偿模式等三种并网运行模式下的控制方法，具体如下：
在并网点有功功率控制模式下，储能变流器通讯模块与微电网能量管理系统通讯，接收微电网能量管理系统下发的有功功率给定值，并将有功功率给定值传递给储能变流器控制模块，储能变流器控制模块根据有功功率给定值要求，控制储能变流器主回路模块输出或输入的有功功率与有功功率给定值相同，达到控制并网点有功功率的目的。
在并网点无功功率补偿模式下，储能变流器通讯模块与微电网能量管理系统通讯，接收微电网能量管理系统下发的无功功率给定值，并将无功功率给定值传递给储能变流器控制模块，储能变流器控制模块根据无功功率给定值要求，控制储能变流器主回路模块输出或输入的无功功率与无功功率给定值相同，达到补偿并网点无功功率的目的。
在并网点谐波电流补偿模式下，储能变流器通讯模块与微电网能量管理系统通讯，接收微电网能量管理系统下发的谐波电流给定值，并将谐波电流给定值传递给储能变流器控制模块，储能变流器控制模块根据谐波电流给定值要求，控制储能变流器主回路模块输出的谐波电流与谐波电流补偿给定值相同，达到抵消并网点谐波电流的目的。
本发明的效果：
1)增加联网型微电网中储能变流器对配电网的无功补偿功能，理论上可以为配电网提供储能变流器额定容量的无功功率支撑。对于工厂企业而言可以大大节省无功补偿装置的容量，甚至节省无功补偿装置。
2)增加联网型微电网中储能变流器对配电网的谐波补偿功能，理论上可以补偿11次以内的低频谐波。对于工厂企业而言可以节省有源或无源滤波装置的容量，甚至节省专用的滤波装置。
3)通过增加联网型微电网的功能，提高微电网的综合效益，使微电网具备一定的商业投资价值。
4)促进微电网技术的发展，提高可再生能源微电网的市场竞争力，有助于促进分布式可再生能源的发展，提高可再生能源的应用比例。
附图说明
图1是储能变流器有功功率控制模式下控制框图。
图2是储能变流器无功功率补偿模式下控制框图；
图3是储能变流器谐波电流抑制模式下控制框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
储能变流器并网运行期间，储能变流器通讯模块与微电网能量管理系统通讯，根据微电网能量管理系统的调度指令选择其下发的控制指令值。
如图1所示，当微电网能量管理系统调度方式为并网点有功功率控制模式时，储能变流器控制指令值为储能变流器有功功率给定值，储能变流器控制模块根据微电网能量管理系统下发的有功功率给定值要求，输出控制信号控制储能变流器主回路模块输出或输入的有功功率与有功功率给定值相同。
如图2所示，当微电网能量管理系统调度方式为并网点无功功率控制模式时，储能变流器控制指令值为变流器无功功率给定值，储能变流器控制模块根据无功功率给定值要求，输出控制信号控制储能变流器主回路模块输出或输入的无功功率与无功功率给定值相同。
如图3所示，当微电网能量管理系统调度方式为并网点谐波电流抑制模式时，储能变流器控制指令值为变流器谐波电流给定值，储能变流器控制模块根据谐波电流给定值要求，输出控制信号控制储能变流器主回路模块输出的谐波电流与谐波电流给定值相同。

Claims (1)

1.一种储能变流器并网运行控制方法，其特征在于：并网运行期间，储能变流器通讯模块与微电网能量管理系统通讯，根据微电网能量管理系统的调度指令选择其下发的控制指令值；
在并网点有功功率控制模式下，储能变流器通讯模块接收微电网能量管理系统下发的有功功率给定值，并将有功功率给定值传递给储能变流器控制模块，储能变流器控制模块根据有功功率给定值要求，控制储能变流器主回路模块输出或输入的有功功率与有功功率给定值相同，达到控制并网点有功功率的目的；
在并网点无功功率补偿模式下，储能变流器通讯模块接收微电网能量管理系统下发的无功功率给定值，并将无功功率给定值传递给储能变流器控制模块，储能变流器控制模块根据无功功率给定值要求，控制储能变流器主回路模块输出或输入的无功功率与无功功率给定值相同，达到补偿并网点无功功率的目的；
在并网点谐波电流补偿模式下，储能变流器通讯模块接收微电网能量管理系统下发的谐波电流给定值，并将谐波电流给定值传递给储能变流器控制模块，储能变流器控制模块根据谐波电流给定值要求，控制储能变流器主回路模块输出的谐波电流与谐波电流补偿给定值相同，达到抵消并网点谐波电流的目的。
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