CN108551174A - 一种广义下垂控制方法 - Google Patents

一种广义下垂控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108551174A
CN108551174A CN201810359197.6A CN201810359197A CN108551174A CN 108551174 A CN108551174 A CN 108551174A CN 201810359197 A CN201810359197 A CN 201810359197A CN 108551174 A CN108551174 A CN 108551174A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power source
main power
command value
droop control
control layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810359197.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108551174B (zh
Inventor
何俊峰
王新宝
俞秋阳
郑杨斌
付俊波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Original Assignee
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NR Electric Co Ltd, NR Engineering Co Ltd filed Critical NR Electric Co Ltd
Priority to CN201810359197.6A priority Critical patent/CN108551174B/zh
Publication of CN108551174A publication Critical patent/CN108551174A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108551174B publication Critical patent/CN108551174B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks

Abstract

在微电网或孤立电网中，为保持系统电压、频率稳定，需要一个采用下垂控制策略的电源作为主电源，这对主电源的容量和调节能力提出了较高要求，受经济条件限制往往难以达到理想情况。本发明提出了一种广义下垂控制方法，在电网协调控制层实现下垂控制策略从而取代原有的在主电源上实现的下垂控制策略，微电网或孤立电网中所有参与广义下垂控制的电源分为主电源和非主电源，主电源接受协调控制层下发的电压指令值并按该指令发电，非主电源接受协调控制层下发的功率控制指令并按该指令发电。采用本策略后，微电网或孤立电网对主电源的要求可以大大降低，同时协调控制层可以根据电网中各电源的实际情况安排出力，从而优化电网运行结果。

Description

一种广义下垂控制方法
技术领域
本发明涉及一种电源功率控制方法，适用于微电网或孤立电网。
背景技术
微电网或孤立电网由电源、输电线路、变压器及负荷组成。为保持电网电压、频率稳定，传统的控制方法中需要指定一台电源为主电源，并在主电源中执行下垂控制策略，即有功功率与频率、无功功率与电压成反比的控制策略，其原理如图1所示；电网中其他电源则采用定功率控制策略。传统的控制方案如图2所示。
当电网出现扰动如负荷波动、电源跳闸等时，电网中的主电源首先吸收这部分扰动，因此当扰动比较大或主电源在扰动前出力接近额定出力时容易出现主电源过载现象，进而导致系统电压、频率出现大幅波动。为了减少或防止这种情况出现，需要将主电源容量配置得尽可能大，这无疑会大大增加建设成本。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种电源功率控制方法，既能保持微电网或孤立电网电压、频率稳定性，又能降低对主电源容量要求。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种广义下垂控制方法，包括如下步骤：
(1)将电网中所有参与广义下垂控制的电源划分为主电源和非主电源，主电源和非主电源均有一个或多个；
(2)在电网协调控制层实现下垂控制策略，即有功功率与频率、无功功率与电压成反比的控制策略，计算得到电压频率指令值及功率指令值；将功率指令值下发给各个非主电源，电压频率指令值下发给主电源；
(3)主电源接受协调控制层下发的电压频率指令值并按该指令发电，非主电源接受协调控制层下发的功率指令值并按该指令发电。
进一步地，所述步骤(2)具体包括如下步骤：
(21)检测所有电源出力及系统电压，协调控制层根据下垂控制曲线计算得到电压频率指令值及总功率指令值；
(22)协调控制层按照各电源容量分配功率指令值并下发给各个非主电源，电压频率指令值下发给主电源。
进一步地，所述广义下垂控制方法还包括如下步骤：：
(4)协调控制层检测主电源出力，如果主电源的出力偏离设定的工作点超过了设定的阈值，则调整非主电源的功率指令值，使主电源的出力恢复到设定的工作范围内；
(5)协调控制层检测电源之间是否存在环流，如果发现主电源之间或主电源与非主电源之间存在环流，则调整主电源的电压频率指令，使环流得到抑制。
采用上述方案后，本发明的有益效果是：由协调控制层实现下垂控制策略，取代单个电源的下垂控制策略，协调控制层实时计算电压频率指令值及总的功率控制指令值并分解为单个电源的电压频率指令值或功率控制指令值，然后下发给各个电源，各电源接收该指令并按该指令值发电；采用上述改进策略后，参与广义下垂控制的电源分为主电源和非主电源，主电源和非主电源均有一个或多个，这大大降低了微电网或孤立电网对主电源的要求，降低电源建设成本，同时协调控制层可以根据电网中各电源的实际情况安排出力，从而优化电网运行结果；此外在主电源容量相同的情况下，采用本发明方案，主电源的调节裕度更大，可以大大提高电网电压、频率稳定性。
附图说明
图1是下垂控制原理简图；
图2是传统控制方案简图；
图3是本发明的控制方案简图；
图4是本发明的控制流程简图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1：在一个微电网中，包括电源A，电源B，电源C，电源D和协调控制层装置X，按照图3的方案，将电源A和电源B设置主电源，执行定电压控制策略；电源C和电源D设置为非主电源，执行定功率控制策略；下垂控制策略在协调控制层装置X中实现；总负荷为PLD及QLD，其中PLD中包含网络功率损耗，QLD中包含网络充电功率；下一时刻总负荷变为PLD1及QLD1，则电源总出力为PLD1及QLD1。
本发明方法中，按照图4的控制流程简图，控制步骤如下：
(1)检测所有电源出力及系统电压，协调控制层首先根据图1计算得到电压频率指令值及总功率指令值，然后按照各电源容量分配功率控制指令值计算得到各电源的功率指令值。电压频率指令值下发给主电源：电源A和电源B；各电源的功率指令值下发给非主电源：电源C和电源D。
(2)为提高系统抗扰动能力，尽量使主电源的出力维持在设定的工作点范围之内，如果主电源的出力偏离设定的工作点超过了设定的阈值，则调整非主电源的功率指令值，使主电源的出力恢复到设定的工作范围内。
(3)如果发现主电源之间或主电源与非主电源之间存在环流，则调整主电源的电压频率指令，使环流得到抑制。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.一种广义下垂控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将电网中所有参与广义下垂控制的电源划分为主电源和非主电源，主电源和非主电源均有一个或多个；
(2)在电网协调控制层实现下垂控制策略，即有功功率与频率、无功功率与电压成反比的控制策略，计算得到电压频率指令值及功率指令值；将功率指令值下发给各个非主电源，电压频率指令值下发给主电源；
(3)主电源接受协调控制层下发的电压频率指令值并按该指令发电，非主电源接受协调控制层下发的功率指令值并按该指令发电。
2.如权利要求1所述的一种广义下垂控制方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括如下步骤：
(21)检测所有电源出力及系统电压，协调控制层根据下垂控制曲线计算得到电压频率指令值及总功率指令值；
(22)协调控制层按照各电源容量分配功率指令值并下发给各个非主电源，电压频率指令值下发给主电源。
3.如权利要求1所述的一种广义下垂控制方法，其特征在于，所述广义下垂控制方法还包括如下步骤：：
(4)协调控制层检测主电源出力，如果主电源的出力偏离设定的工作点超过了设定的阈值，则调整非主电源的功率指令值，使主电源的出力恢复到设定的工作范围内；
(5)协调控制层检测电源之间是否存在环流，如果发现主电源之间或主电源与非主电源之间存在环流，则调整主电源的电压频率指令，使环流得到抑制。
CN201810359197.6A 2018-04-20 2018-04-20 一种广义下垂控制方法 Active CN108551174B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810359197.6A CN108551174B (zh) 2018-04-20 2018-04-20 一种广义下垂控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810359197.6A CN108551174B (zh) 2018-04-20 2018-04-20 一种广义下垂控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108551174A true CN108551174A (zh) 2018-09-18
CN108551174B CN108551174B (zh) 2022-03-29

Family

ID=63511844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810359197.6A Active CN108551174B (zh) 2018-04-20 2018-04-20 一种广义下垂控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108551174B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185341A (zh) * 2011-04-14 2011-09-14 天津大学 基于主从控制策略微网的主电源双模式运行控制方法
CN102570489A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 中国南方电网有限责任公司调峰调频发电公司 一种电池储能系统的动态功率协调控制方法
CN103023056A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 浙江省电力公司电力科学研究院 一种微电网控制方法和装置
CN103904642A (zh) * 2014-03-19 2014-07-02 许继电气股份有限公司 一种微电源的控制方法和控制装置
CN104218618A (zh) * 2014-10-09 2014-12-17 南京磐能电力科技股份有限公司 一种主从控制模式的微电网稳定运行的调节控制方法
CN104242330A (zh) * 2014-10-13 2014-12-24 北京四方继保自动化股份有限公司 一种对等控制下基于储能变流器的主动微电网无缝切换方法
CN104795845A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 南方电网科学研究院有限责任公司 基于对等控制和集中控制相结合的独立微电网混合控制方法及系统
WO2018056504A1 (ko) * 2016-09-20 2018-03-29 한국전력공사 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102185341A (zh) * 2011-04-14 2011-09-14 天津大学 基于主从控制策略微网的主电源双模式运行控制方法
CN102570489A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 中国南方电网有限责任公司调峰调频发电公司 一种电池储能系统的动态功率协调控制方法
CN103023056A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 浙江省电力公司电力科学研究院 一种微电网控制方法和装置
CN103904642A (zh) * 2014-03-19 2014-07-02 许继电气股份有限公司 一种微电源的控制方法和控制装置
CN104218618A (zh) * 2014-10-09 2014-12-17 南京磐能电力科技股份有限公司 一种主从控制模式的微电网稳定运行的调节控制方法
CN104242330A (zh) * 2014-10-13 2014-12-24 北京四方继保自动化股份有限公司 一种对等控制下基于储能变流器的主动微电网无缝切换方法
CN104795845A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 南方电网科学研究院有限责任公司 基于对等控制和集中控制相结合的独立微电网混合控制方法及系统
WO2018056504A1 (ko) * 2016-09-20 2018-03-29 한국전력공사 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王帅 等: "微电网控制策略研究", 《电工电气》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108551174B (zh) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9541062B2 (en) Method of operating a wind park
JP2019115249A (ja) 電力網に周波数変調を行う方法、装置及びそのシステム
US9203333B2 (en) System and method for voltage control of wind generators
CN109274113B (zh) 一种混合多端直流输电系统非线性下垂控制方法
CN103560547B (zh) 一种交直流输电线路中交流系统故障的处理方法
KR101967127B1 (ko) 직류 전력망 전압 제어 방법
US9620960B2 (en) Control of a stabilizing energy storage in a microgrid
CN104654269A (zh) 火力发电机组中热值校正系数自动调整rb目标值的方法
CN110649632B (zh) 一种高强励倍数磁控高压并联电抗器的控制方法和装置
CN105140948A (zh) 柔性直流输电系统功率协调控制方法
KR102264862B1 (ko) 에너지 저장장치의 관성제어를 위한 장치 및 방법
CN103580569B (zh) 一种灵活可扩展的励磁控制系统
CN105226700B (zh) 基于阀门流量特性动态调整的一次调频控制方法及装置
CN114123218B (zh) 分布式光伏接入末端配电网的过电压分层分区抑制方法
KR101799363B1 (ko) Hvdc 시스템의 소호각 제어 장치 및 방법
JP2003199253A (ja) 無効電力補償装置
CN108964120B (zh) 低压分布式光伏接入容量优化控制方法
CN108551174A (zh) 一种广义下垂控制方法
KR102237101B1 (ko) 분산전원이 연계된 배전선로의 과전압 방지 장치 및 방법
CN113725897B (zh) 一种分布式光伏逆变器自主电压及运行模式控制方法
CN110994669B (zh) 一种针对光伏电站集中式逆变器的控制方法及系统
CN109193682B (zh) 基于pac的upqc无缝切换功率协调控制策略
JP6713237B2 (ja) 太陽光発電システム
KR20170104809A (ko) 직류 배전 시스템을 위한 전압 안정화 장치 및 방법
JP2020025399A (ja) 周波数制御システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant