CN109638831A - 一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法，其中风光互补混合微电网故障处理系统包括110kV配电网、等值网络、10kV配电网、变压器T4以及至少一个微电网，微电网通过公共连接点与10kV配电网连接，变压器T4连接在110kV配电网和10kV配电网之间；微电网包括隔离开关S5、输电线电阻L5、输电线电阻L3、输电线电阻L1、输电线电阻L2、输电线电阻L4、隔离开关S3、隔离开关S4、隔离开关S2、隔离开关S1、蓄电池单元、光伏发电系统以及DFIG发电系统。本发明通过公共连接点识别微电网故障或者配电网故障，并采用不同的方式进行解决，保证故障时重要负荷不间断供电，恢复电网正常运行。

Description

一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法
技术领域
本发明涉及电网领域，具体而言，本发明涉及一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法。
背景技术
风光能源互补混合微网的供电可靠性高于独立的风能或光伏发电系统，其不仅可以作为独立电源系统为偏远地区进行供电，且易于实现重要负荷的持续供电。但是，当风光能源互补混合微网内部或者与之连接的大电网发生故障导致微网非计划孤岛运行时，则会降低供电性能。
发明内容
为了寻找更为有效的风光互补混合微电网故障处理的实现方案，本发明实施例提供了一种风光互补混合微电网故障处理系统，该风光互补混合微电网故障处理系统包括110kV配电网、与所述110kV配电网连接的等值网络、10kV配电网、变压器T4以及至少一个微电网，所述微电网通过公共连接点与10kV配电网连接；所述变压器T4连接在110kV配电网和10kV配电网之间；所述微电网包括隔离开关S5、输电线电阻L5、输电线电阻L3、输电线电阻L1、输电线电阻L2、输电线电阻L4、隔离开关S3、隔离开关S4、隔离开关S2、隔离开关S1、蓄电池单元、光伏发电系统以及DFIG发电系统，其中，
所述蓄电池单元经过所述输电线电阻L4后与所述隔离开关S4的一端连接，所述隔离开关S4的另一端与所述输电线电阻L5的一端连接，所述输电线电阻L5的另一端经过所述隔离开关S5与所述10kV配电网连接；所述蓄电池单元还通过所述隔离开关S3与所述输电线电阻L5的一端连接；所述DFIG发电系统顺次通过所述隔离开关S1、输电线电阻L1、输电线电阻L3后与所述输电线电阻L5的一端连接；所述光伏发电系统通过串联的所述输电线电阻L2、隔离开关S2后连接在所述输电线电阻L1和所述输电线电阻L3的连接处。
优选地，所述蓄电池单元包括直流电源、与所述直流电源连接的储能逆变器、变压器T3以及储能本地负荷，所述变压器T3的一侧与所述储能逆变器连接，所述变压器T3的另一侧与所述输电线电阻L4连接；所述储能本地负荷经过所述隔离开关S3后与所述输电线电阻L5的一端连接。
优选地，所述光伏发电系统包括光伏阵列、与所述光伏阵列连接的光伏逆变器、与所述光伏逆变器连接的变压器T2以及光伏本地负荷，所述光伏本地负荷和所述变压器T2分别经过所述输电线电阻L2、隔离开关S2后连接在所述输电线电阻L1和所述输电线电阻L3的连接处。
优选地，所述DFIG发电系统包括风轮、与所述风轮连接的齿轮箱、与所述齿轮箱连接的双馈感应发电机、撬棍保护电路、与所述撬棍保护电路连接的变流器、变压器T1以及与所述隔离开关S1连接的风力本地负荷，所述双馈感应发电机还连接在所述撬棍保护电路与所述变流器的连接处；所述双馈感应发电机、变流器还分别与所述变压器T1的一侧连接，所述变压器T1的另一侧与所述隔离开关S1连接。包括：
还提供一种风光互补混合微电网故障处理系统的故障处理方法，所述故障处理方法包括如下步骤
在并网运行模式下通过公共连接点识别故障信息，所述故障信息包括配电网故障和微电网故障，所述配电网故障为10kV配电网故障和/或110kV配电网故障；
当故障信息为配电网故障时，断开微电网与配电网的连接，调用蓄电池单元为微电网运行提供工作电压，并按预设时间序列检测配电网故障是否解除，若是，则重新并网运行；
当故障信息为微电网故障，则通过公共连接点将微电网转入孤岛运行模式，根据微电网故障隔离故障区域；调用DFIG发电系统的撬棍保护电路并启动低电压保护模式直至解除故障后的微电网与配电网重新并网运行。
与现有技术相比，本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法具有如下有益效果：
本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法通过公共连接点识别微电网故障或者配电网故障，并采用不同的方式进行解决，提高系统可靠性，保证故障时重要负荷不间断供电，恢复电网正常运行。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统的模块结构示意图；
图2为本发明另一实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统的故障处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
请参阅图1，本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统，其包括110kV配电网、与110kV配电网连接的等值网络800、10kV配电网、变压器T4以及至少一个微电网，其中，微电网通过公共连接点与10kV配电网连接；变压器T4连接在110kV配电网和10kV配电网之间。
微电网包括隔离开关S5、输电线电阻L5、输电线电阻L3、输电线电阻L1、输电线电阻L2、输电线电阻L4、隔离开关S3、隔离开关S4、隔离开关S2、隔离开关S1、蓄电池单元30、光伏发电系统20以及DFIG发电系统10，其中，
蓄电池单元30经过输电线电阻L4与隔离开关S4的一端连接，隔离开关S4的另一端与输电线电阻L5的一端连接，输电线电阻L5的另一端经过隔离开关S5与10kV配电网连接；
蓄电池单元30还通过隔离开关S3与输电线电阻L5的一端连接；
DFIG发电系统10顺次通过串联的隔离开关S1、输电线电阻L1、输电线电阻L3后与输电线电阻L5的一端连接；
光伏发电系统20通过串联的输电线电阻L2、隔离开关S2后连接在输电线电阻L1和输电线电阻L3的连接处。
蓄电池单元30包括直流电源301、与直流电源301连接的储能逆变器303、变压器T3以及储能本地负荷305，其中，变压器T3的一侧与储能逆变器303连接，变压器T3的另一侧与输电线电阻L4连接；储能本地负荷305经过隔离开关S3后与输电线电阻L5的一端连接。
光伏发电系统20包括光伏阵列202、与光伏阵列202连接的光伏逆变器204、与光伏逆变器204连接的变压器T2以及光伏本地负荷206，其中，光伏本地负荷206和变压器T2分别经过输电线电阻L2、隔离开关S2后连接在输电线电阻L1和输电线电阻L3的连接处。
双馈异步风力发电系统(Doubly fed Induction Generator，简称DFIG)10包括风轮101、与风轮101连接的齿轮箱105、与齿轮箱105连接的双馈感应发电机107、撬棍保护电路103、与撬棍保护电路103连接的变流器109、变压器T1以及与隔离开关S1连接的风力本地负荷108，其中，双馈感应发电机107还连接在撬棍保护电路103与变流器109的连接处；双馈感应发电机107、变流器109还分别与变压器T1的一侧连接，变压器T1的另一侧与隔离开关S1连接。
为进一步理解本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统，下面简述其工作原理，同时基于相同的发明构思，本发明还可根据工作原理提供一种风光互补混合微电网故障处理系统的故障处理方法，其具体包括如下步骤：
步骤S101：在并网运行模式下通过公共连接点识别故障信息，所述故障信息包括配电网故障和微电网故障，所述配电网故障为10kV配电网故障和/或110kV配电网故障；
步骤S103：当故障信息为配电网故障时，断开微电网与配电网的连接，调用蓄电池单元为微电网运行提供工作电压，并按预设时间序列检测配电网故障是否解除，若是，则重新并网运行；
步骤S105：当故障信息为微电网故障，则通过公共连接点将微电网转入孤岛运行模式，根据微电网故障隔离故障区域；调用DFIG发电系统的撬棍保护电路并启动低电压保护模式直至解除故障后的微电网与配电网重新并网运行。
与现有技术相比，本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法具有如下有益效果：
本发明实施例一种风光互补混合微电网故障处理系统及故障处理方法通过公共连接点识别微电网故障或者配电网故障，并采用不同的方式进行解决，提高系统可靠性，保证故障时重要负荷不间断供电，恢复电网正常运行。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种风光互补混合微电网故障处理系统，其特征在于，所述风光互补混合微电网故障处理系统包括110kV配电网、与所述110kV配电网连接的等值网络、10kV配电网、变压器T4以及至少一个微电网，所述微电网通过公共连接点与10kV配电网连接；所述变压器T4连接在110kV配电网和10kV配电网之间；所述微电网包括隔离开关S5、输电线电阻L5、输电线电阻L3、输电线电阻L1、输电线电阻L2、输电线电阻L4、隔离开关S3、隔离开关S4、隔离开关S2、隔离开关S1、蓄电池单元、光伏发电系统以及DFIG发电系统，其中，
所述蓄电池单元经过所述输电线电阻L4后与所述隔离开关S4的一端连接，所述隔离开关S4的另一端与所述输电线电阻L5的一端连接，所述输电线电阻L5的另一端经过所述隔离开关S5与所述10kV配电网连接；所述蓄电池单元还通过所述隔离开关S3与所述输电线电阻L5的一端连接；所述DFIG发电系统顺次通过所述隔离开关S1、输电线电阻L1、输电线电阻L3后与所述输电线电阻L5的一端连接；所述光伏发电系统通过串联的所述输电线电阻L2、隔离开关S2后连接在所述输电线电阻L1和所述输电线电阻L3的连接处。
2.如权利要求1所述的风光互补混合微电网故障处理系统，其特征在于，所述蓄电池单元包括直流电源、与所述直流电源连接的储能逆变器、变压器T3以及储能本地负荷，所述变压器T3的一侧与所述储能逆变器连接，所述变压器T3的另一侧与所述输电线电阻L4连接；所述储能本地负荷经过所述隔离开关S3后与所述输电线电阻L5的一端连接。
3.如权利要求2所述的风光互补混合微电网故障处理系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括光伏阵列、与所述光伏阵列连接的光伏逆变器、与所述光伏逆变器连接的变压器T2以及光伏本地负荷，所述光伏本地负荷和所述变压器T2分别经过所述输电线电阻L2、隔离开关S2后连接在所述输电线电阻L1和所述输电线电阻L3的连接处。
4.如权利要求3所述的风光互补混合微电网故障处理系统，其特征在于，所述DFIG发电系统包括风轮、与所述风轮连接的齿轮箱、与所述齿轮箱连接的双馈感应发电机、撬棍保护电路、与所述撬棍保护电路连接的变流器、变压器T1以及与所述隔离开关S1连接的风力本地负荷，所述双馈感应发电机还连接在所述撬棍保护电路与所述变流器的连接处；所述双馈感应发电机、变流器还分别与所述变压器T1的一侧连接，所述变压器T1的另一侧与所述隔离开关S1连接。
5.权利要求1所述风光互补混合微电网故障处理系统的故障处理方法，其特征在于，所述故障处理方法包括如下步骤
在并网运行模式下通过公共连接点识别故障信息，所述故障信息包括配电网故障和微电网故障，所述配电网故障为10kV配电网故障和/或110kV配电网故障；
当故障信息为配电网故障时，断开微电网与配电网的连接，调用蓄电池单元为微电网运行提供工作电压，并按预设时间序列检测配电网故障是否解除，若是，则重新并网运行；
当故障信息为微电网故障，则通过公共连接点将微电网转入孤岛运行模式，根据微电网故障隔离故障区域；调用DFIG发电系统的撬棍保护电路并启动低电压保护模式直至解除故障后的微电网与配电网重新并网运行。
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