CN107968431A - 一种分布式电网电能协调控制方法 - Google Patents

一种分布式电网电能协调控制方法 Download PDF

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熊树
孙红兵
俞阿龙
杨裕翠
潘建
吕康飞
周凯杰
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators

Abstract

本发明公开了一种分布式电网电能协调控制方法，包括以下步骤：A、建立分布式电源能量管理系统；B、采用分层控制方法对电源进行控制；C、根据协调优化评价指标对分布式电网进行优化控制，本发明采用的协调控制方法能够提高电能质量，而且提高电力系统的安全性和经济运行水平，提高协调优化控制的效率。

Description

一种分布式电网电能协调控制方法
技术领域
本发明涉及分布式电能协调控制技术领域，具体为一种分布式电网电能协调控制方法。
背景技术
由于我国常规能源供给的相对不足和环境保护要求的日益提高，可再生能源的开发和利用受到了广泛的重视。我国为发展“低碳经济”提出了“节能减排”的约束性指标，与之相适应的分布式发电技术得到了国家的高度重视并得到了快速发展。分布式发电（DG）是指 ：为满足特定用户需要或支持现有配电网的经济运行，以分散式布置在用户附近，发电功率为数千瓦到数十兆瓦不等的小型模块式且与环境兼容的独立电源。它是与传统集中式供电模式完全不同的新型供电模式。发展分布式发电技术是发电系统技术进步的客观要求。第一，发展分布式发电是提高能源利用效率的必然选择。第二，推广分布式发电是改善能源结构的必然选择，增加天然气发电、煤层气发电都需要分布式发电技术，提高可再生能源比例也需要分布式发电技术。第三，发展分布式能源发电是能源安全的必要保障。
目前，分布式电网电能协调控制可靠性差，导致电能质量低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分布式电网电能协调控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分布式电网电能协调控制方法，包括以下步骤：
A、建立分布式电源能量管理系统；
B、采用分层控制方法对电源进行控制；
C、根据协调优化评价指标对分布式电网进行优化控制。
优选的，所述步骤B中电源控制方法包括以下步骤：
a、对分布式电源的三相电压信号进行采集，然后将其传送至锁相环，得到正弦信号；
b、将当前电压值传送至整流滤波器，将直流母线电压的给定值与经过整流滤波的直流母线电压值进行比较求得差值，然后将差值传送给PI调节器；
c、将步骤a中得到的正弦信号与步骤b中通过PI调节器的电压输出值通过乘法器处理，再将经乘法器处理后的输出电流值与分布式电源三相电流通过减法器处理；
d、将步骤c中得到的三相电流指令传送给三相电流滞环控制器，即实现对电源的分层控制。
优选的，所述步骤C中协调优化评价指标包括正常运行状态协调优化评价指标、异常运行状态协调优化评价指标和故障运行状态协调优化评价指标。
优选的，所述步骤b中整流滤波器包括并联连接的三组晶体管组和第一电解电容，分为第一晶体管组、第二晶体管组和第三晶体管组，所述第一晶体管组包括串联连接的场效应晶体管A和场效应晶体管B；所述第二晶体管组包括串联连接的场效应晶体管C和场效应晶体管D；所述第三晶体管组包括串联连接的场效应晶体管E和场效应晶体管F；所述第一晶体管组和第二晶体管组之间并联连接电容A；所述第二晶体管组和第三晶体管组之间并联连接电容B ；所述三组晶体管组分别通过熔断器、电感接入三相电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用的协调控制方法能够提高电能质量，而且提高电力系统的安全性和经济运行水平，提高协调优化控制的效率；本发明采用的电源控制方法简化了控制过程，提高了系统的可靠性和响应速度；此外，本发明采用的整流滤波器能够抑制直流侧谐波电压，进一步提高了优化控制效率。
附图说明
图1为本发明流程图；
图2为本发明整流滤波器原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种分布式电网电能协调控制方法，包括以下步骤：
A、建立分布式电源能量管理系统；
B、采用分层控制方法对电源进行控制；
C、根据协调优化评价指标对分布式电网进行优化控制。
其中，分布式电源能量管理系统包含于配电管理系统中，辅助配电管理系统 DMS对分布式电源的输出进行管理，用于实现分布式电源的监测、运行、控制以及通信。
本发明中，步骤B中电源控制方法包括以下步骤：
a、对分布式电源的三相电压信号进行采集，然后将其传送至锁相环，得到正弦信号；
b、将当前电压值传送至整流滤波器，将直流母线电压的给定值与经过整流滤波的直流母线电压值进行比较求得差值，然后将差值传送给PI调节器；
c、将步骤a中得到的正弦信号与步骤b中通过PI调节器的电压输出值通过乘法器处理，再将经乘法器处理后的输出电流值与分布式电源三相电流通过减法器处理；
d、将步骤c中得到的三相电流指令传送给三相电流滞环控制器，即实现对电源的分层控制。本发明采用的电源控制方法简化了控制过程，提高了系统的可靠性和响应速度。
本发明中，步骤C中协调优化评价指标包括正常运行状态协调优化评价指标、异常运行状态协调优化评价指标和故障运行状态协调优化评价指标；正常运行状态协调优化评价指标包括削峰填谷、新能源最大化消纳和降低网损；异常运行状态协调优化评价指标包括消除运行越限；故障运行状态协调优化评价指标包括减少停电面积和减少停电时间。
本发明中，步骤b中整流滤波器包括并联连接的三组晶体管组和第一电解电容1，分为第一晶体管组、第二晶体管组和第三晶体管组，所述第一晶体管组包括串联连接的场效应晶体管A1a和场效应晶体管B2a；所述第二晶体管组包括串联连接的场效应晶体管C3a和场效应晶体管D4a；所述第三晶体管组包括串联连接的场效应晶体管E5a和场效应晶体管F6a；所述第一晶体管组和第二晶体管组之间并联连接电容A1b；所述第二晶体管组和第三晶体管组之间并联连接电容B2b ；所述三组晶体管组分别通过熔断器2、电感3接入三相电源。电感能滤除交流侧的谐波电流，使得网侧具有 Boost 型 PWM AC/DC 特性，并且能向电网传输无功功率，隔离电网电动势与网侧交流侧电压；第二电解电容能稳定直流侧电压，对交流侧与直流侧进行交换的能量进行缓冲，并抑制直流侧谐波电压。
综上所述，本发明采用的协调控制方法能够提高电能质量，而且提高电力系统的安全性和经济运行水平，提高协调优化控制的效率；本发明采用的电源控制方法简化了控制过程，提高了系统的可靠性和响应速度；此外，本发明采用的整流滤波器能够抑制直流侧谐波电压，进一步提高了优化控制效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种分布式电网电能协调控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、建立分布式电源能量管理系统；
B、采用分层控制方法对电源进行控制；
C、根据协调优化评价指标对分布式电网进行优化控制。
2.根据权利要求1所述的一种分布式电网电能协调控制方法，其特征在于： 所述步骤B中电源控制方法包括以下步骤：
a、对分布式电源的三相电压信号进行采集，然后将其传送至锁相环，得到正弦信号；
b、将当前电压值传送至整流滤波器，将直流母线电压的给定值与经过整流滤波的直流母线电压值进行比较求得差值，然后将差值传送给PI调节器；
c、将步骤a中得到的正弦信号与步骤b中通过PI调节器的电压输出值通过乘法器处理，再将经乘法器处理后的输出电流值与分布式电源三相电流通过减法器处理；
d、将步骤c中得到的三相电流指令传送给三相电流滞环控制器，即实现对电源的分层控制。
3.根据权利要求1所述的一种分布式电网电能协调控制方法，其特征在于：所述步骤C中协调优化评价指标包括正常运行状态协调优化评价指标、异常运行状态协调优化评价指标和故障运行状态协调优化评价指标。
4.根据权利要求2所述的一种分布式电网电能协调控制方法，其特征在于：所述步骤b中整流滤波器包括并联连接的三组晶体管组和第一电解电容(1)，分为第一晶体管组、第二晶体管组和第三晶体管组，所述第一晶体管组包括串联连接的场效应晶体管A(1a)和场效应晶体管B(2a)；所述第二晶体管组包括串联连接的场效应晶体管C(3a)和场效应晶体管D(4a)；所述第三晶体管组包括串联连接的场效应晶体管E(5a)和场效应晶体管F(6a)；所述第一晶体管组和第二晶体管组之间并联连接电容A(1b)；所述第二晶体管组和第三晶体管组之间并联连接电容B(2b) ；所述三组晶体管组分别通过熔断器(2)、电感(3)接入三相电源。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20070043549A1 (en) * 2002-09-18 2007-02-22 Evans Peter B Distributed energy resources
CN103326395A (zh) * 2013-05-23 2013-09-25 国家电网公司 一种基于多种分布式电源的微网协调控制系统
CN103795082A (zh) * 2014-02-13 2014-05-14 辽宁立德电力电子股份有限公司 一种分布式电源接网控制器及控制方法
CN103956892A (zh) * 2014-04-04 2014-07-30 华南理工大学 三相电压型pwm整流器快速软启动电路及其控制方法
CN104505826A (zh) * 2014-12-22 2015-04-08 国家电网公司 一种主动配电网协调优化控制方法

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