CN110994687B - 一种末端具有分布式小水电的线路改造方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配电线路改造技术领域，公开了一种末端具有分布式小水电的线路改造方法，以末端具有分布式小水电的主干线为线路A，在线路A的末端新建至少具有母线I、母线II和储能系统的储能开关站，组建以储能开关站为辅助、具有微网控制系统的微电网，将线路A接入母线I，将新建或已有的线路B接入母线II，将小水电、储能系统或与新建或已有的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，微网控制系统控制储能系统充放电。本发明在末端具有分布式小水电的线路末端新建以储能开关站为辅助的微电网，通过微电网实现源(小水电)‑网‑荷‑储协调运行。
Description
技术领域
本发明涉及配电线路改造技术领域，更具体地，涉及一种末端具有分布式小水电的线路改造方法和系统。
背景技术
电网是电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的整体，包含变电、输电、配电三个单元。电网的任务是输送与分配电能，改变电压。配电是在电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。在电网设计改造过程中常常遇到能源分布与负荷分布不均衡的情况，其中不乏小水电能源分散分布在配电主干线末端，丰水期阶段性抢发上网导致主干线末端电压偏高威胁电网安全，电网为维护电压稳定跳闸弃水导致小水电等清洁能源得不到充分利用，针对这种情况，有必要提供一种线路改造方法。
发明内容
有鉴于此，本发明为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种末端具有分布式小水电的线路改造方法，解决主干线末端电压偏高与小水电能源充分利用之间的矛盾，进一步提高供电可靠性。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种末端具有分布式小水电的线路改造方法，以末端具有分布式小水电的主干线为线路A，在线路A的末端新建至少具有母线I、母线II和储能系统的储能开关站，组建以储能开关站为辅助、具有微网控制系统的微电网，将线路A接入母线I，将新建或已有的线路B接入母线II，将小水电、储能系统或与新建或已有的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，微网控制系统控制的储能系统充放电。
本发明在末端具有分布式小水电的线路末端新建以储能开关站为辅助的微电网，通过微电网实现源(小水电)-网-荷-储协调运行，小水电接入储能开关站以使线路A和线路B实现发供分离。小水电、储能系统或小水电、储能系统与负荷支线由微网控制系统控制实际接入母线，可灵活地转接入线路A和线路B，即小水电、储能系统在线路A与线路B之间的转移或和负荷支线在线路A与线路B之间的投切，便于调节线路A末端功率，协同解决线路A末端电压偏高的问题，使其电压稳定维持在合格范围内，维护电网安全。具体地，线路A末端电压过高时可通过以下调节方式调节：1、通过转移小水电支线至母线Ⅱ的方式进行调节；2、通过储能系统进行调压；3、通过告警小水电进行调发电负荷(需要小水电公司加装遥信装置)；4、通过自动切小水电的控制开关实现。由于线路A末端电压偏高的问题得到解决，小水电过电压保护动作次数减少，小水电离网时间减少、上网率提高，从而解决了水电资源利用率低的问题，促进清洁能源的接入和就地消纳。
本发明的线路改造方法可以根据负荷情况进行排列组合匹配小水电及储能系统进行微电网供电，具有灵活组建微电网、小水电灵活并网输送的特点，为提高组合调节的平滑性，将所述小水电细化为若干小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。将小水电的一次接线细化多几组，将会更平滑地进行组合调节，从而达到末端小水电灵活发供分离并网运行。
将关注用户或含有关注用户的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，含有关注用户的负荷支线直接接入储能开关站，以便在离网状态下由储能系统与小水电优先保障供电，显著提高关注用户的供电可靠性。若重要负荷支线不由储能开关站控制实际接入母线，新建或利用已有光缆连接储能开关站、关注用户的开关站，并接入已有配电光纤通信网络，用于传送微电网的监测和控制数据。
将线路A接入母线I处一自动化开关作为所述微电网的第一并网点，将线路B接入母线II处一自动化开关作为微电网的第二并网点，以便于调节线路A末端的电压。将微电网范围内的DTU和FTU接入微网控制系统并将DTU和FTU的采集数据上送至微网控制系统及当地地调主站，微电网范围内的各自动化开关优先接受微网控制系统的调度以实现小水电支线、储能系统的转移或和负荷支线的投切，当地地调主站对微电网范围内自动化开关进行遥控时退出微网控制系统的控制。
所述线路A和线路B在储能开关站内通过联络开关联络，通过微电网实现线路A和线路B的高可靠互联，使区域配电网架满足N-1原则，提升区域配用电系统供电安全性和可靠性。
本发明还提供了一种末端具有分布式小水电的线路改造系统，包括线路A、线路B、位于线路A末端的储能开关站、以储能开关站为基础的微电网；所述线路A末端具有分布式小水电，所述储能开关站具有母线I、母线II和储能系统，所述微电网具有位于储能开关站中的微网控制系统；所述线路A接入母线I，所述线路B接入母线II，所述小水电、储能系统以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，所述微网控制系统控制储能系统充放电。
本发明通过以储能开关站为辅助的微电网实现源(小水电)-网-荷-储协调运行，小水电接入储能开关站以使线路A和线路B实现发供分离。小水电、储能系统由微网控制系统控制实际接入母线，可灵活地转接入线路A和线路B，即小水电、储能系统在线路A与线路B之间的转移，便于调节线路A末端功率，协同解决线路A末端电压偏高的问题，使其电压稳定维持在合格范围内，维护电网安全。具体地，线路A末端电压过高时可通过以下调节方式调节：1、通过转移小水电支线至母线Ⅱ的方式进行调节；2、通过储能系统进行调压；3、通过告警小水电进行调发电负荷(需要小水电公司加装遥信装置)；4、通过自动切小水电的控制开关实现。由于线路A末端电压偏高的问题得到解决，小水电过电压保护动作次数减少，小水电离网时间减少、上网率提高，从而解决了水电资源利用率低的问题，促进清洁能源的接入和就地消纳。
本发明的线路改造系统可以根据负荷情况进行排列组合匹配小水电及储能系统进行微电网供电，具有灵活组建微电网、小水电灵活并网输送的特点，为提高组合调节的平滑性，所述小水电包括若干细化的小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。将小水电的一次接线细化多几组，将会更平滑地进行组合调节，从而达到末端小水电灵活发供分离并网运行。
所述线路改造系统还包括负荷支线，所述负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，所述负荷支线包括含有关注用户的重要负荷支线，以便在离网状态下由储能系统与小水电优先保障供电，显著提高关注用户的供电可靠性；若重要负荷支线不由储能开关站控制实际接入母线，所述储能开关站、关注用户的开关站通过光缆连接并接入已有配电光纤通信网络，所述光缆用于传送微电网的监测和控制数据。同一串3/2接线中既连接有负荷支线又连接有小水电的，负荷支线靠近母线I连接，小水电靠近母线Ⅱ连接，以便于小水电更为灵活的转移。
所述微电网包括第一并网点和第二并网点，所述第一并网点为线路A接入母线I处一自动化开关，第二并网点为线路B接入母线II处一自动化开关，以便于调节线路A末端的电压。微电网范围内的DTU和FTU接入微网控制系统并上送采集数据至微网控制系统及当地地调主站，微电网范围内的各自动化开关优先接受微网控制系统的调度以实现小水电支线、储能系统的转移或和负荷支线的投切，当地地调主站对微电网范围内自动化开关进行遥控时退出微网控制系统的控制。
所述储能开关站中设有联络线路A与线路B的联络开关，通过微电网实现线路A和线路B的高可靠互联，使区域配电网架满足N-1原则，提升区域配用电系统供电安全性和可靠性。
所述储能开关站包括配电室、电池室和总控室，所述母线I、母线II配置于配电室，所述储能系统配置于电池室，所述微网控制系统配置于总控室。
所述线路A及储能开关站中具有若干保护装置，所述储能系统中具有储能变流器，所述微网控制系统包括协调控制层和就地控制层，所述协调控制层从保护装置获取间隔信息并向保护装置发送控制指令、从储能变流器获取运行信息及电池BMS数据并向储能变流器发送控制指令，所述就地控制层为储能变流器与保护装置之间不依赖于通信的相互响应。
所述微网控制系统还包括用于运行监测、综合分析、制定计划的优化控制层，优化控制层制定的计划由协调控制层控制执行。
所述优化控制层包括SCADA模块、发电计划管理模块、发电预测模块、黑启动控制模块等。
由于线路A中存在多个级差配合，为了提高定值的可整定性，在线路A中配置方向纵联保护和过流保护。母线I和母线II中配置有弧光保护和过流保护。3/2接线母线连接串上两断路器之间的部分为T区，配置有T区保护和过流保护。其他开关配置有过流保护。
所述微电网包括并网运行和离网运行两种运行模式。
并网运行模式下，第一并网点与第二并网点处自动化开关闭合，由母线Ⅰ带小水电或与负荷支线，并配置过电压控制和联络线功率控制功能。
丰水期时小水电抢发功率，造成用户侧线路电压偏高，此时储能开关站将作为负荷新的电压平衡节点，通过过电压控制功能调节电压，所述过电压控制功能的控制方案为：a)当母线I电压超过过电压设定值并且母线II电压低于过电压设定值时，优先倒接入母线I的小水电至母线II；b)倒小水电后，若母线I的电压低于过电压设定值，则停止操作；反之，若母线I电压和母线II电压都高于设定值，则控制储能系统充电；若储能系统充电后仍不能将电压降低到过电压设定值以下或储能系统电量将满时，则切除部分小水电。小水电倒闸操作包括：a)微网控制系统触发小水电合环：由于两侧压差较大，故需要控制储能系统降压，然后进行合环；b)待小水电合环成功后，微网控制系统进行解环操作。
为了避免联络线功率的大幅变化对配网潮流产生影响，所述联络线功率控制功能通过调节储能系统和小水电的功率，使并网点功率维持在预定的范围，使微电网成为一个可控源/负荷，从而使得分布式小水电友好的接入电网。
离网运行模式仅出现在线路A首端及线路B接入的变电站均失电的情况下，根据储能系统SOC情况投切小水电，控制储能系统SOC值在合适范围。同时，微网控制系统实时监控微电网的系统容量及负荷情况，一旦负荷功率大于当前系统容量可承受范围，可以根据负荷的重要性程度来确定需要切除的负荷，避免了由于盲目切除负荷而导致重要的负荷被切除，通过非重要负荷的切除，减少有功功率缺额大引起的微电网的频率下降造成的微电网不稳定问题，从而提升微电网的稳定运行。
并网转离网仅仅出现在线路A和线路B均需要检修的情况下，若线路A与线路B中仅一条线路检修，则只需把源荷到另一进线，无需离网运行。并网转离网时，若负荷太大，需切除部分负荷；若小水电功率过大，需切除部分小水电，限制联络线的交换功率，实现微电网内的能量均衡；微网控制系统判断联络线功率满足设定要求后，断开第一并网点处自动化开关，并向储能变流器下达VSG运行模式指令，实现系统平滑离网。
离网转并网时，微网控制系统先判断第一并网点处自动化开关两侧电压频率是否满足同期并网条件，若满足则由第一并网点保护装置进行同期合闸操作；反之，调节储能系统的有功无功工作点，将第一并网点处自动化开关两侧压差频差调节至同期允许范围内，当两侧电压频率相位满足同期条件时，由第一并网点保护装置进行同期合闸操作。微网控制系统检测到第一并网点和第二并网点自动化开关均合上时，向储能变流器下达PQ运行模式指令，从而实现系统平滑并网。
黑启动出现在微电网内部失压的情况下，跳开并网点(第一并网点和第二并网点)自动化开关，若储能系统容量不足以支撑全部负荷黑启动，储能系统黑启动前需切除部分非重要负荷或全部负荷，由储能系统零起升压，当储能系统作为电压源启动完成后，控制小水电并网，结合小水电并网后功率情况及储能系统当前充放电功率，逐级合上切掉的负荷，恢复微电网内负荷供电。
本发明与现有技术相比较有如下有益效果：
1、提高区域负荷供电可靠性。区域配电网架满足N-1供电可靠性要求，孤岛运行时储能系统和小水电作为电源点组成微电网，区域内负荷供电可靠性整体提高。关注用户接入储能开关站，在微网控制系统控制下由储能系统与小水电优先保障供电，供电可靠性显著提高。
2、有效调节线路电压。线路A、线路B实现发供分离，接入储能开关站的小水电支线可灵活地转接入线路A或线路B，通过储能系统调节线路有功功率及无功功率，配合微电网范围内灵活的接线转换方式，协同解决线路末端电压偏高的问题。
3、提高水电资源利用率。由于线路末端电压偏高的问题得到解决，小水电支线过电压保护动作次数减少，小水电离网时间减少、上网率提高，从而解决了水电资源利用率低的问题，促进清洁能源的接入和就地消纳。
附图说明
图1是末端具有分布式小水电的线路改造系统的示意图。
图2是微网控制系统的协调控制层的示意图。
图3是微网控制系统的优化控制层的示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
一种末端具有分布式小水电的线路改造方法，以末端具有分布式小水电的主干线为线路A，在线路A的末端新建至少具有母线I、母线II和储能系统的储能开关站，组建以储能开关站为辅助、具有微网控制系统的微电网，将线路A接入母线I，将新建或已有的线路B接入母线II，将小水电、储能系统或与新建或已有的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，微网控制系统控制的储能系统充放电。
本发明在末端具有分布式小水电的线路末端新建以储能开关站为辅助的微电网，通过微电网实现源(小水电)-网-荷-储协调运行，小水电接入储能开关站以使线路A和线路B实现发供分离。小水电、储能系统或小水电、储能系统与负荷支线由微网控制系统控制实际接入母线，可灵活地转接入线路A和线路B，即小水电、储能系统在线路A与线路B之间的转移或和负荷支线在线路A与线路B之间的投切，便于调节线路A末端功率，协同解决线路A末端电压偏高的问题，使其电压稳定维持在合格范围内，维护电网安全。具体地，线路A末端电压过高时可通过以下调节方式调节：1、通过转移小水电支线至母线Ⅱ的方式进行调节；2、通过储能系统进行调压；3、通过告警小水电进行调发电负荷(需要小水电公司加装遥信装置)；4、通过自动切小水电的控制开关实现。由于线路A末端电压偏高的问题得到解决，小水电过电压保护动作次数减少，小水电离网时间减少、上网率提高，从而解决了水电资源利用率低的问题，促进清洁能源的接入和就地消纳。
本发明的线路改造方法可以根据负荷情况进行排列组合匹配小水电及储能系统进行微电网供电，具有灵活组建微电网、小水电灵活并网输送的特点，为提高组合调节的平滑性，将所述小水电细化为若干小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。例如：如图1所示，假设小水电包括小水电支线a(容量1730KVA)、小水电支线b(容量3210KVA)、小水电支线c(容量5360KVA)，负荷包括接入储能开关站的重要负荷支线(负荷2400kVA)和一般负荷支线(负荷1370kVA)，在85％负载率(要求额定容量为4435.3KW)下运行时可以匹配小水电支线c后发供分离运行，其余小水电a+b并网通过线路B上网；根据负荷的大小共可组建7个等级的不同组合(a、b、c、a+b、a+c、b+c、a+b+c)以小水电在微电网中运行。假设将小水电的一次接线细化多几组，将会更平滑地进行组合调节，从而达到末端小水电灵活发供分离并网运行。
将关注用户或含有关注用户的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，含有关注用户的负荷支线直接接入储能开关站，以便在离网状态下由储能系统与小水电优先保障供电，显著提高关注用户的供电可靠性。若重要负荷支线不由储能开关站控制实际接入母线，新建光缆连接储能开关站、关注用户的开关站，并接入已有配电光纤通信网络，用于传送微电网的监测和控制数据。
将线路A接入母线I处一自动化开关作为所述微电网的第一并网点，将线路B接入母线II处一自动化开关作为微电网的第二并网点，以便于调节线路A末端的电压。将微电网范围内的DTU和FTU接入微网控制系统并将DTU和FTU的采集数据上送至微网控制系统及当地地调主站，微电网范围内的各自动化开关优先接受微网控制系统的调度以实现小水电支线、储能系统的转移或和负荷支线的投切，当地地调主站对微电网范围内自动化开关进行遥控时退出微网控制系统的控制。
所述线路A和线路B在储能开关站内通过联络开关联络，通过微电网实现线路A和线路B的高可靠互联，使区域配电网架满足N-1原则，提升区域配用电系统供电安全性和可靠性。
实施例2
如图1所示，一种末端具有分布式小水电的线路改造系统，包括线路A、线路B、位于线路A末端的储能开关站、以储能开关站为基础的微电网；所述线路A末端具有分布式小水电，所述储能开关站具有母线I、母线II和储能系统，所述微电网具有位于储能开关站中的微网控制系统；所述线路A接入母线I，所述线路B接入母线II，所述小水电、储能系统以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，所述微网控制系统控制储能系统充放电。还包括负荷支线，所述负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，包括含有关注用户的重要负荷支线。所述小水电包括若干细化的小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。同一串3/2接线中既连接有负荷支线又连接有小水电的，负荷支线靠近母线I连接，小水电靠近母线Ⅱ连接。
本发明通过以储能开关站为辅助的微电网实现源(小水电)-网-荷-储协调运行，小水电接入储能开关站以使线路A和线路B实现发供分离。小水电、储能系统由微网控制系统控制实际接入母线，可灵活地转接入线路A和线路B，即小水电、储能系统在线路A与线路B之间的转移，便于调节线路A末端功率，协同解决线路A末端电压偏高的问题，使其电压稳定维持在合格范围内，维护电网安全。具体地，线路A末端电压过高时可通过以下调节方式调节：1、通过转移小水电支线至母线Ⅱ的方式进行调节；2、通过储能系统进行调压；3、通过告警小水电进行调发电负荷(需要小水电公司加装遥信装置)；4、通过自动切小水电的控制开关实现。由于线路A末端电压偏高的问题得到解决，小水电过电压保护动作次数减少，小水电离网时间减少、上网率提高，从而解决了水电资源利用率低的问题，促进清洁能源的接入和就地消纳。
本发明的线路改造系统可以根据负荷情况进行排列组合匹配小水电及储能系统进行微电网供电，具有灵活组建微电网、小水电灵活并网输送的特点，为提高组合调节的平滑性，所述小水电包括若干细化的小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。例如：如图1所示，假设小水电包括小水电支线a(容量1730KVA)、小水电支线b(容量3210KVA)、小水电支线c(容量5360KVA)，负荷包括接入储能开关站的重要负荷支线(负荷2400kVA)和一般负荷支线(负荷1370kVA)，在85％负载率(要求额定容量为4435.3KW)下运行时可以匹配小水电支线c后发供分离运行，其余小水电a+b并网通过线路B上网；根据负荷的大小共可组建7个等级的不同组合(a、b、c、a+b、a+c、b+c、a+b+c)以小水电在微电网中运行。假设将小水电的一次接线细化多几组，将会更平滑地进行组合调节，从而达到末端小水电灵活发供分离并网运行。
负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，尤其含有关注用户的重要负荷支线，以便在离网状态下由储能系统与小水电优先保障供电，显著提高关注用户的供电可靠性；若重要负荷支线不由储能开关站控制实际接入母线，所述储能开关站、关注用户的开关站通过光缆连接并接入已有配电光纤通信网络，所述光缆用于传送微电网的监测和控制数据。同一串3/2接线中既连接有负荷支线又连接有小水电的，负荷支线靠近母线I连接，小水电靠近母线Ⅱ连接，以便于小水电更为灵活的转移。
所述微电网包括第一并网点PCC-1和第二并网点PCC-2，所述第一并网点PCC-1为线路A接入母线I处一自动化开关，第二并网点PCC-2为线路B接入母线II处一自动化开关，以便于调节线路A末端的电压。微电网范围内的DTU和FTU接入微网控制系统并上送采集数据至微网控制系统及当地地调主站，微电网范围内的各自动化开关优先接受微网控制系统的调度以实现小水电支线、储能系统的转移或和负荷支线的投切，当地地调主站对微电网范围内自动化开关进行遥控时退出微网控制系统的控制。
所述储能开关站中设有联络线路A与线路B的联络开关，通过微电网实现线路A和线路B的高可靠互联，使区域配电网架满足N-1原则，提升区域配用电系统供电安全性和可靠性。
所述储能开关站包括配电室、电池室和总控室，所述母线I、母线II配置于配电室，所述储能系统配置于电池室，所述微网控制系统配置于总控室。
所述线路A及储能开关站中具有若干保护装置，所述储能系统中具有储能变流器，如图2所示，所述微网控制系统包括协调控制层和就地控制层，所述协调控制层从保护装置获取间隔信息并向保护装置发送控制指令、从储能变流器获取运行信息及电池BMS数据并向储能变流器发送控制指令，所述就地控制层为储能变流器与保护装置之间不依赖于通信的相互响应。
如图3所示，所述微网控制系统还包括用于运行监测、综合分析、制定计划的优化控制层，优化控制层制定的计划由协调控制层控制执行。
所述优化控制层包括SCADA模块、发电计划管理模块、发电预测模块、黑启动控制模块等。
由于线路A中存在多个级差配合，为了提高定值的可整定性，在线路A中配置方向纵联保护和过流保护。母线I和母线II中配置有弧光保护和过流保护。3/2接线母线连接串上两断路器之间的部分为T区，配置有T区保护和过流保护。其他开关配置有过流保护。
所述微电网包括并网运行和离网运行两种运行模式。
并网运行模式下，第一并网点PCC-1与第二并网点PCC-2处自动化开关闭合，由母线Ⅰ带小水电或与负荷支线，并配置过电压控制和联络线功率控制功能。
丰水期时小水电抢发功率，造成用户侧线路电压偏高，此时储能开关站将作为负荷新的电压平衡节点，通过过电压控制功能调节电压，所述过电压控制功能的控制方案为：a)当母线I电压超过过电压设定值并且母线II电压低于过电压设定值时，优先倒接入母线I的小水电至母线II；b)倒小水电后，若母线I的电压低于过电压设定值，则停止操作；反之，若母线I电压和母线II电压都高于设定值，则控制储能系统充电；若储能系统充电后仍不能将电压降低到过电压设定值以下或储能系统电量将满时，则切除部分小水电。小水电倒闸操作包括：a)微网控制系统触发小水电合环：由于两侧压差较大，故需要控制储能系统降压，然后进行合环；b)待小水电合环成功后，微网控制系统进行解环操作。
为了避免联络线功率的大幅变化对配网潮流产生影响，所述联络线功率控制功能通过调节储能系统和小水电的功率，使并网点功率维持在预定的范围，使微电网成为一个可控源/负荷，从而使得分布式小水电友好的接入电网。
离网运行模式仅出现在线路A首端及线路B接入的变电站均失电的情况下，根据储能系统SOC情况投切小水电，控制储能系统SOC值在合适范围。同时，微网控制系统实时监控微电网的系统容量及负荷情况，一旦负荷功率大于当前系统容量可承受范围，可以根据负荷的重要性程度来确定需要切除的负荷，避免了由于盲目切除负荷而导致重要的负荷被切除，通过非重要负荷的切除，减少有功功率缺额大引起的微电网的频率下降造成的微电网不稳定问题，从而提升微电网的稳定运行。
并网转离网仅仅出现在线路A和线路B均需要检修的情况下，若线路A与线路B中仅一条线路检修，则只需把源荷到另一进线，无需离网运行。并网转离网时，若负荷太大，需切除部分负荷；若小水电功率过大，需切除部分小水电，限制联络线的交换功率，实现微电网内的能量均衡；微网控制系统判断联络线功率满足设定要求后，断开第一并网点PCC-1处自动化开关，并向储能变流器下达VSG运行模式指令，实现系统平滑离网。
离网转并网时，微网控制系统先判断第一并网点PCC-1处自动化开关两侧电压频率是否满足同期并网条件，若满足则由第一并网点PCC-1保护装置进行同期合闸操作；反之，调节储能系统的有功无功工作点，将第一并网点PCC-1处自动化开关两侧压差频差调节至同期允许范围内，当两侧电压频率相位满足同期条件时，由第一并网点PCC-1保护装置进行同期合闸操作。微网控制系统检测到第一并网点PCC-1和第二并网点PCC-2自动化开关均合上时，向储能变流器下达PQ运行模式指令，从而实现系统平滑并网。
黑启动出现在微电网内部失压的情况下，跳开并网点(第一并网点PCC-1和第二并网点PCC-2)自动化开关，若储能系统容量不足以支撑全部负荷黑启动，储能系统黑启动前需切除部分非重要负荷或全部负荷，由储能系统零起升压，当储能系统作为电压源启动完成后，控制小水电并网，结合小水电并网后功率情况及储能系统当前充放电功率，逐级合上切掉的负荷，恢复微电网内负荷供电。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种末端具有分布式小水电的线路改造方法，以末端具有分布式小水电的主干线为线路A，其特征在于，所述线路改造方法为：在线路A的末端新建至少具有母线I、母线II和储能系统的储能开关站，组建以储能开关站为辅助、具有微网控制系统的微电网，将线路A接入母线I，将新建或已有的线路B接入母线II，将小水电与储能系统，或小水电与储能系统以及小水电与新建/已有的负荷支线，以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，微网控制系统控制储能系统充放电。
2.根据权利要求1所述的末端具有分布式小水电的线路改造方法，其特征在于，将所述小水电细化为若干小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。
3.根据权利要求1所述的末端具有分布式小水电的线路改造方法，其特征在于，将关注用户或含有关注用户的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。
4.根据权利要求1所述的末端具有分布式小水电的线路改造方法，其特征在于，将关注用户或含有关注用户的负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II，新建或利用已有光缆连接储能开关站、关注用户的开关站，并接入已有配电光纤通信网络，用于传送微电网的监测和控制数据。
5.根据权利要求1所述的末端具有分布式小水电的线路改造方法，其特征在于，将线路A接入母线I处一自动化开关作为所述微电网的第一并网点，将线路B接入母线II处一自动化开关作为微电网的第二并网点。
6.根据权利要求1所述的末端具有分布式小水电的线路改造方法，其特征在于，所述线路A和线路B在储能开关站内通过联络开关联络。
7.一种末端具有分布式小水电的线路改造系统，其特征在于，包括线路A、线路B、位于线路A末端的储能开关站、以储能开关站为辅助的微电网；所述线路A末端具有分布式小水电，所述储能开关站具有母线I、母线II和储能系统，所述微电网具有位于储能开关站中的微网控制系统；所述线路A接入母线I，所述线路B接入母线II，所述小水电、储能系统以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，所述微网控制系统控制储能系统充放电；其中，所述母线 I和母线 II中配置有弧光保护和过流保护。
8.根据权利要求7所述的末端具有分布式小水电的线路改造系统，其特征在于，所述小水电包括若干细化的小水电支线，各小水电支线分别以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线。
9.根据权利要求7所述的末端具有分布式小水电的线路改造系统，其特征在于，还包括负荷支线，所述负荷支线以3/2接线方式接入母线I和母线II并由微网控制系统控制实际接入母线，所述负荷支线包括含有关注用户的重要负荷支线。
10.根据权利要求7所述的末端具有分布式小水电的线路改造系统，其特征在于，所述微电网包括第一并网点和第二并网点，所述第一并网点为线路A接入母线I处一自动化开关，第二并网点为线路B接入母线II处一自动化开关。
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