CN112821381A - 微电网中分布式电源自动发电控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了微电网中分布式电源自动发电控制方法及系统，包括：获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。

Description

微电网中分布式电源自动发电控制方法及系统
技术领域
本申请涉及分布式电源技术领域，特别是涉及微电网中分布式电源自动发电控制方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提到了与本申请相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
由于微电网中分布式电源(风能、太阳能发电)具有波动性和间歇性，大规模新能源发电接入电力系统将给并网控制、运行调度、功率预测、供电质量等带来巨大挑战。目前，风能的功率预报技术不成熟，运行控制技术尚不能满足风电大规模接入电网要求，对大容量风电、太阳能等间歇性电源的预测和调控能力不足。随着近年来风电等新能源的大规模快速发展，电网安全稳定运行问题已经显现，电网适应新能源发展的能力亟待提升。
分布式发电系统AGC的基本原理与传统的AGC基本相同，但是分布式电源和储能单元具有可再生能源，并且多安装在用户附近，分布式发电系统的AGC具有如下问题：
1)在分布式发电系统中，引入了多种分布式电源和储能单元，而储能单元的双向流动的特点，又进一步增加了发电机负荷分配的难度。
2)控制区域内的分布式电源可能存在功率输出极限问题。当区域内的总负荷比较大时，区域间的联络线所反映的区域控制误差(ACE)可能长时间不满足要求，有可能达不到NERC提供的CPS2考核评价标准。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本申请提供了微电网中分布式电源自动发电控制方法及系统；
第一方面，本申请提供了微电网中分布式电源自动发电控制方法；
微电网中分布式电源自动发电控制方法，包括：
获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；
根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；
根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。
第二方面，本申请提供了微电网中分布式电源自动发电控制系统；
微电网中分布式电源自动发电控制系统，包括：
获取模块，其被配置为：获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；
计算模块，其被配置为：根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；
控制模块，其被配置为：根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述第一方面所述的方法。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序(产品)，包括计算机程序，所述计算机程序当在一个或多个处理器上运行的时候用于实现前述第一方面任意一项的方法。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
(1)本申请通过根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；针对发生功率输出极限情况下的分布式发电系统提出相应的控制措施，以保证分布式电源能够有效地跟踪控制区域内负荷变化。
(2)本申请通过判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制；使得控制区域内发电机的输出功率能够正确跟踪负荷的变化。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为第一个实施例的微电网架构图；
图2为第一个实施例的测控设备硬件连接结构示意图；
图3为第一个实施例的方法流程图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请本实施例中，“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
术语解释：
分布式电源，指小型(容量一般小于50MW)、向当地负荷供电、可直接连到配电网上的电源装置。它包括新能源发电装置与分布式储能装置。新能源发电(DistributedGeneration,DG)装置根据使用技术的不同,可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等；根据所使用的能源类型，DG可分为化石能源(煤炭、石油、天然气)发电与可再生能源(风力、太阳能、潮汐、生物质、小水电等)发电两种形式。分布式储能(Distributed Energy Storage,DES)装置是指模块化、可快速组装、接在配电网上的能量存储与转换装置。根据储能形式的不同,分布式储能DES可分为电化学储能(如蓄电池储能装置)、电磁储能(如超导储能和超级电容器储能等)、机械储能装置(如飞轮储能和压缩空气储能等),热能储能装置等。此外，近年来发展很快的电动汽车亦可在配电网需要时向其送电,因此也是一种DES。
微电网，是一个用户侧的电网，它通过一个公共连接点(Point of CommonConnection,PCC)与大电网连接。微电网的基本结构如图1所示，图1中包含了多个新能源发电和储能元件，这些系统和元件联合向负荷供电，整个微电网相对大电网来说是一个整体，通过一个断路器和上级电网的变电站相联系。微电网内的新能源发电元件可以含有多种能源形式，包括可再生能源(风力发电、光伏电池)、不可再生能源、微型燃气轮机发电系统，另外还可通过热电联产或是冷热电联产的形式向负荷用户供热或制冷，提高能源多级利用的效率。
微电网的运行模式，微电网系统有与外部电网并网运行和孤岛运行2种运行模式。在并网模式运行时，微电网中多个分布式电源局部就地向重要负荷提供电能和电压支撑，这在很大程度上减少了直接从大电网买电和电力线传输的负担，并可增强重要负荷抵御来自主网故障影响的能力。此外，在大电网发生故障或其电能质量不符合系统标准的情况下，微电网可以以孤网模式进行独立运行，保证微电网自身和大电网的正常运行，从而提高供电可靠性和安全性。因此，孤网运行是微电网最重要的能力，实现这一性能的关键在于微电网与大电网之间的电力电子接口处的控制环节—静态开关。该静态开关允许在接口处灵活可控地接受或输送电能。从大电网的角度看，微电网如同电网中的发电机或负荷，是一个模块化的整体单元。另一方面，从用户侧看，微电网是一个自治运行的电力系统，它可以满足不同用户对电能质量和可靠性的要求。
分布式电源并网保护除分布式电源机组的保护外，主要是配备孤岛运行保护,简称孤岛保护。
“孤岛”是指配电线路或部分配电网与主网的连接断开后，由分布式电源独立供电形成的配电网络。这种意外的孤岛运行状态是不允许的，因为其供电电压与频率的稳定性得不到保障，并且线路继续带电会影响故障电弧的熄灭、重合闸的动作，危害事故处理人员的人身安全。对于中性点有效接地系统的电网来说，一部分配电网与主网脱离后，可能会失去接地的中性点，成为非有效接地系统，这时孤岛运行就可能引起过电压，危害设备与人身安全。
在分布式电源与配电网的连接点上，需要配备自动解列装置，即孤岛保护。在检测出现孤岛运行状态后，迅速跳开分布式电源与配电网之间的联络开关。一般来说，在孤岛运行状态下，分布式电源发电量与所带的负荷相比，有明显的缺额或过剩，从而导致电压与频率的明显变化，据此可以构成孤岛运行保护。孤岛保护的工作原理主要有以下3种：1)反应电压下降或上升的欠压/过压保护。2)反应频率下降或上升的频率变化率保护。3)反应前后两个周波电压相量变化的相量偏移保护。
反映频率变化率的孤岛保护在电力系统功率出现缺额导致频率下降时也可能动作，这导致在电力系统最需要功率支持的时候切除分布式电源，使电网情况更为恶化。因此，实际应用中不宜将低频解列保护整定得过于灵敏，以避免这种不利局面的发生。在线路故障切除后，重合闸时间需要与孤岛运行保护配合，其等待时间要确保分布式电源解列并留有足够的故障点熄弧时间。
实施例一
本实施例提供了微电网中分布式电源自动发电控制方法；
如图3所示，微电网中分布式电源自动发电控制方法，包括：
S101：获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；
S102：根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；
S103：根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。
作为一个或多个实施例，所述S101中，获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；是采用安装在每个分布式电源上的测控设备来获取每个分布式电源的电压、电流和/或频率。
作为一个或多个实施例，所述S102：根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；具体是安装在每个分布式电源上的测控设备根据获取的每个分布式电源的电压、电流和/或频率，计算出每个分布式电源的单相/三相有功功率、无功功率、功率因数和电能。
进一步地，所述测控设备，还用于判断每个分布式电源是否有故障发生；监测开关变位，实现遥测功能；根据键盘按键的不同实现各种参数在液晶显示器上的显示；接收中心站的遥控数据，发出开关的合闸或断开命令，实现遥控功能；按照标准的通信协议，将监测的数据传于控制柜和中央控制器。
进一步地，如图2所示，所述测控设备，包括：彼此连接的DSP控制器和ARM控制器；
所述DSP控制器分别与A/D转换模块、第一光电隔离电路、第一键盘输入电路、第二光电隔离电路和频率测量电路连接；
所述A/D转换模块，与模拟信号调理电路连接；
所述第一光电隔离电路与开关控制输入电路连接；
所述第二光电隔离电路与开关控制输出电路连接；
所述ARM控制器，分别与外部时钟电路、第二键盘输入电路、光纤网接口电路、液晶显示电路和RS485人机接口连接。
DSP部分主要包括模拟信号调理电路、开关控制输入/输出电路模块，完成变电站内馈线数据的采集、调理、A/D转换、FFT算法的实现、逻辑判断输出和滤波等功能。ARM处理器作为主CPU负责发电系统与控制柜和中央控制器的通信工作。ARM处理器部分主要包括光纤网接口电路、RS485人机接口、系统时钟基准、液晶显示电路、键盘按键处理以及部分数值的初始化整定等功能。两者通过双口RAM实现数据交换。
作为一个或多个实施例，所述根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；具体步骤包括：
如果微电网控制区域内包含可再生能源发电和储能单元，则先控制储能单元释放能量，然后，使用可再生能源的分布式电源进行负荷调节。
进一步地，所述使用可再生能源的分布式电源进行负荷调节，具体步骤包括：
针对待控制区域内可再生能源的分布式电源，建立负荷分配方案的目标函数；然后，根据可再生能源发电机组的损耗，考虑根据等微增率准则，采用拉格朗日乘数法求解目标函数，得到机组功率分配方案。
作为一个或多个实施例，所述根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；具体步骤还包括：
如果微电网控制区域内不包含可再生能源和储能单元，则确定待控制区域内所有分布式电源的负荷分配方案目标函数，根据等微增率准则进行机组负荷的分配。
示例性的，根据发电总费用，考虑可再生能源利用最大化和储能单元的因素，控制该区域内风能、太阳能发电功率输出最大值，利用储能单元参与AGC的控制来调节区域内风能、光伏发电的功率平衡。
当控制区域内风能、光伏发电机组输出功率无法满足AGC调节要求时，首先考虑储能单元释放能量，再考虑使用其他种类的分布式电源进行负荷调节。
针对控制区域内其他类型的分布式电源，其经济负荷分配方案的目标函数为：
minC＝∑(Ci_Fuel+Ci_OM+Ci_PT) (5-8)
根据发电机组的损耗特性，考虑等微增率准则，采用拉格朗日乘数法求解合适的机组功率分配方案。通过求解发电总费用的条件极值，就可以得出满足经济调度原则的负荷分配方案。
应理解的，分布式发电系统的功率分配方案：分布式电源的引入提高了电源的多样性，但是也同时增加了AGC经济负荷分配的复杂程度。而分布式发电系统中蓄电池的引入，通过其双向流动，可以降低系统的发电费用。因此，在含有储能单元参与的分布式发电的AGC中，对储能单元的控制是十分重要的。
作为一个或多个实施例，所述判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制；具体步骤包括：
对区域控制误差ACE的闭锁和对调节功率的闭锁。
应理解的，所述区域控制误差ACE，是获取电网频率、联络线功率的量测数据，根据获取的数据计算电网频率与计划频率的偏差、联络线功率与联络线计划的偏差，从而计算出区域控制偏差。
进一步地，所述对区域控制误差ACE的闭锁和对调节功率的闭锁，具体步骤包括：
S1031：当发电机的发电功率达到功率输出发电上限值时，并且区域控制误差ACE大于零时，对区域控制误差ACE的积分项进行闭锁；
S1032：当发电机的发电功率达到发电下限值时，并且区域控制误差ACE小于零时，对区域控制误差ACE的积分项进行闭锁；
S1033：当发电机的发电功率达到发电上限值时，并且调节功率大于零时，舍去当前调节功率，并且保持发电机发电功率在发电功率上限值；
S1034：当发电机的发电功率达到输出发电下限值时，并且调节功率小于零时，舍去当前调节功率，并且设定区域内发电机的输出功率为发电功率最小值。
应理解的，区域控制误差ACE大于零，表示有增加发电机发电趋势；对ACE的积分项进行闭锁，即ACE的积分不再变大。
应理解的，由于控制区域内分布式电源可能存在功率输出极限问题，如果联络线所反映的ACE长期不符合要求，AGC将会出现错误调节。
示例性的，所述发电极限的下限为零。
因此，在分布式发电系统的AGC中，要考虑分布式电源的功率出力极限对AGC增加闭锁环节。在闭锁过程时，应该考虑AGC中两个量的闭锁：ACE的闭锁和调节功率的闭锁。通过采取上述闭锁的方式，可以使得控制区域内发电机的输出功率能够正确跟踪负荷的变化。
作为一个或多个实施例，所述方法还包括：
S104：在微电网处于孤岛运行模式时，将分布式发电系统视为一个整体，根据整个系统的总有功负荷量来确定分布式电源的功率总输出量；然后以孤岛运行分布式发电系统发电总费用最低作为目标函数，对系统内的分布式电源进行功率分配；通过比较各种分布式发电单元的发电总费用，得出在分布式发电系统孤岛运行时，分布式发电单元的功率分配方案。
进一步地，所述分布式发电单元的功率分配方案，具体包括：
在分布式发电系统孤岛运行时，优先考虑使用光伏发电和风能发电；
若风、光电源所发的电能大于负荷要求，则对蓄电池进行充电；
若风、光电源所发的电能小于等于负荷要求时，则由蓄电池来供电；
当蓄电池的容量也不能满足负荷需求时，由分布式发电系统中其他分布式发电单元按照等微增率准则进行供电，以获得分布式发电系统的发电总费用最低的目标；
若仍不满足负荷需求时，最后通过暂时切除可中断的负荷来满足系统的功率平衡。
示例性的，所述分布式发电系统的发电总费用：AGC的功率分配是以经济调度原则为基础的。本申请考虑的经济调度原则是综合考虑发电费用、运行成本和污染处理费用，以达到系统发电总费用最低的目的。
发电单元的发电总费用C计算公式为：
C＝CFuel+COM+CPT (5-1)
式中，CFuel为燃料成本，元；COM为运行维护成本，元；CPT为污染处理成本，元。
光伏发电或风力发电系统：光伏和风力发电过程属于可再生能源，在生产过程中，不用考虑燃料成本和污染物费用。故光伏发电或风力发电系统的发电总费用，只需考虑运行成本，其计算公式为：
CDG＝CDG_OM (5-2)
式中，CDG_OM为光伏、风力发电的运行维护成本。
燃料电池发电系统，燃料电池的燃料消耗－功率输出特性为：
Figure BDA0002880660670000121
式中，Pit为燃料电池输出功率，kW；Cfuel为燃料价格；ηit为燃料利用率，是输出电能与输入燃料的比值。
所以在考虑运营维护成本和污染处理成本后，燃料电池的发电总费用为：
Figure BDA0002880660670000122
式中，k为排放的污染物类型(CO2、SO2和NOx等)；Ck为处理每千克k类污染物的费用，元；γk_FC为燃料电池输出每千瓦电能时第k类污染物的排放系数，g/kW。
同步发电机单元，微电网中还可能包含有柴油发电机组、小型火力发电机组等同步发电单元，它们的能耗－功率输出特性为：
Figure BDA0002880660670000123
式中，ai、bi和ci为发电机组的相关参数。
由能耗－功率特性可以得出同步发电单元的发电总费用为：
Figure BDA0002880660670000131
式中，γk_syn为同步发电单元输出每千瓦电能时第k类污染物的排放系数，g/kW。
蓄电池单元，为平抑可再生能源的随机波动，改善电能质量，维护系统的稳定，微电网系统一般会配备一定数量的储能单元。铅酸蓄电池因为其较为低廉的价格，能满足DG应用时的功率密度需求，得到了广泛的使用。
由于蓄电池是双向流动环节，其使用寿命随充放电循环寿命影响，因此蓄电池的发电总费用需计及运营维护成本和充放电循环次数造成的使用寿命损耗决定，其计算公式为：
Figure BDA0002880660670000132
其中，CAX_OM为蓄电池的运行维护成本；nax为充放电循环次数；nmax为循环寿命；cF_AX为蓄电池费用。
作为一个或多个实施例，所述方法还包括：
S105：通过对分布式电源进行潮流计算，根据潮流计算得到的结果量化分布式电源并网对园区配电系统的电压分布和网损的影响。
作为一个或多个实施例，所述方法还包括：
S106：通过分布式电源发电机机组组合的调度策略，实现分布式电源系统的能量调度。
进一步地，所述S106通过分布式电源发电机机组组合的调度策略，实现分布式电源系统的能量调度；具体的调度策略包括：
S1061：光伏电池和风力机组的最大化利用；
S1062：优先利用燃气轮机发的电；
S1063：使用储能装置来平衡电力负荷的峰谷差，在电力盈余时充电，在需要时放电，起到消峰填谷的作用；
S1064：采用多时段最优的方式对火电机组进行调度；
S1065：热负荷先由热电联产的火电机组来提供，不足部分由燃气轮机提供，由燃气轮机的热负荷算出燃气轮机发出的电量，之后在负荷中扣去太阳能、风能、水力发电机、燃气轮机与热电联产火电机组发出的电；最后再将剩余的火电机组、燃料电池和蓄电池根据比耗量进行调度得出总的能源调度计划表。
在计划表中：
(1)若可再生能源电源发出的电能已经大于电负荷需求，则只开启必开机组和供热的火电机组与燃气轮机以满足热负荷，多余的电充进蓄电池；
(2)在负荷低谷时段，给蓄电池充电，由蓄电池来填谷；
(3)在每次调度之前先检查蓄电池的剩余容量，在每次调度之前先检查蓄电池的剩余容量，若负荷低谷时蓄电池容量已经达到90％以上，则不给蓄电池充电；若剩余容量低于20％则暂时不用蓄电池，将它作为负载进行充电(负荷高峰时不充电)一直到容量达到80％以上为止，否则作为电源参加经济调度。
自动跟踪园区系统负荷变化，实现对接入平台的分布式电源的一般调度控制。响应负荷和发电的随机变化并维持系统频率在额定值，实现二次调频。根据分布式电源接入管理的相关标准和并网功率配比要求，在各分布式电源及储能单元间分配系统发电功率，维持分布式电源发电并网功率为标准限定的数值，用二次调频实现。对计划性的负荷变化按发电计划调整出力，对偏离计划的负荷变化实现在线负荷经济分配，即进行二次调频。监视和调整储能单元的电能容量以满足电能质量控制及系统安全要求。
分布式发电系统与外电网并网运行时，分布式发电系统仍然可以稳定运行。因此，分布式发电系统可以不考虑CPS2考核评价标准，但是需要针对发生功率输出极限情况下的分布式发电系统提出相应的控制措施，以保证分布式电源能够有效地跟踪控制区域内负荷变化。因此，在设计分布式发电系统的AGC时，需要同时考虑并网运行和孤岛运行两种状态。
分布式电源并网后会给配电网带来的一系列积极的影响：
(1)提高供电可靠性。分布式电源可以弥补大电网在安全稳定性上的不足。含分布式电源的微电网可以在大电网停电时维持全部或部分重要用户的供电。
(2)提高电网的防灾害水平。灾害期间，分布式电源可维持部分重要负荷的供电，减少灾害损失。
(3)分布式电源启停方便，调峰性能好，有利于平衡负荷。
(4)分布式电源投资小、见效快。发展分布式电源可以减少、延缓对大型常规发电厂与输配电系统的投资，降低投资风险。
(5)可以满足特殊场合的用电需求。如用于大电网不易达到的偏远地区的供电；在重要集会或庆典上，分布式电源处于热备用状态可作为移动应急发电。
(6)减少传输损耗。分布式电源就近向用电设备供电，避免输电网长距离送电的电能传输损耗。分布式储能装置并网后，可在负荷低谷时从电网上获取电能，而在负荷高峰时向电网送电，起到对负荷削峰填谷的作用，提高电网运行效率。
实施例二
本实施例提供了微电网中分布式电源自动发电控制系统；
微电网中分布式电源自动发电控制系统，包括：
获取模块，其被配置为：获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；
计算模块，其被配置为：根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；
控制模块，其被配置为：根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。
此处需要说明的是，上述获取模块、计算模块和控制模块对应于实施例一中的步骤S101至S103，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例一所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为系统的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。
上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
所提出的系统，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时，可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另外一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
实施例三
本实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述实施例一所述的方法。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
实施例一中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元即算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
实施例四
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例一所述的方法。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.微电网中分布式电源自动发电控制方法，其特征是，包括：
获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；
根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；
根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；具体步骤包括：
如果微电网控制区域内包含可再生能源发电和储能单元，则先控制储能单元释放能量，然后，使用可再生能源的分布式电源进行负荷调节。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述使用可再生能源的分布式电源进行负荷调节，具体步骤包括：
针对待控制区域内可再生能源的分布式电源，建立负荷分配方案的目标函数；然后，根据可再生能源发电机组的损耗，考虑根据等微增率准则，采用拉格朗日乘数法求解目标函数，得到机组功率分配方案；
或者，
所述根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；具体步骤还包括：
如果微电网控制区域内不包含可再生能源和储能单元，则确定待控制区域内所有分布式电源的负荷分配方案目标函数，根据等微增率准则进行机组负荷的分配。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制；具体步骤包括：
对区域控制误差ACE的闭锁和对调节功率的闭锁；
或者，
所述对区域控制误差ACE的闭锁和对调节功率的闭锁，具体步骤包括：
当发电机的发电功率达到功率输出发电上限值时，并且区域控制误差ACE大于零时，对区域控制误差ACE的积分项进行闭锁；
当发电机的发电功率达到发电下限值时，并且区域控制误差ACE小于零时，对区域控制误差ACE的积分项进行闭锁；
当发电机的发电功率达到发电上限值时，并且调节功率大于零时，舍去当前调节功率，并且保持发电机发电功率在发电功率上限值；
当发电机的发电功率达到输出发电下限值时，并且调节功率小于零时，舍去当前调节功率，并且设定区域内发电机的输出功率为发电功率最小值。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述方法还包括：
在微电网处于孤岛运行模式时，将分布式发电系统视为一个整体，根据整个系统的总有功负荷量来确定分布式电源的功率总输出量；然后以孤岛运行分布式发电系统发电总费用最低作为目标函数，对系统内的分布式电源进行功率分配；通过比较各种分布式发电单元的发电总费用，得出在分布式发电系统孤岛运行时，分布式发电单元的功率分配方案；
或者，
所述分布式发电单元的功率分配方案，具体包括：
在分布式发电系统孤岛运行时，优先考虑使用光伏发电和风能发电；
若风、光电源所发的电能大于负荷要求，则对蓄电池进行充电；
若风、光电源所发的电能小于等于负荷要求时，则由蓄电池来供电；
当蓄电池的容量也不能满足负荷需求时，由分布式发电系统中其他分布式发电单元按照等微增率准则进行供电，以获得分布式发电系统的发电总费用最低的目标；
若仍不满足负荷需求时，最后通过暂时切除可中断的负荷来满足系统的功率平衡。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述方法还包括：
通过对分布式电源进行潮流计算，根据潮流计算得到的结果量化分布式电源并网对园区配电系统的电压分布和网损的影响。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述方法还包括：
通过分布式电源发电机机组组合的调度策略，实现分布式电源系统的能量调度；
或者，
通过分布式电源发电机机组组合的调度策略，实现分布式电源系统的能量调度；具体的调度策略包括：
光伏电池和风力机组的最大化利用；
优先利用燃气轮机发的电；
使用储能装置来平衡电力负荷的峰谷差，在电力盈余时充电，在需要时放电，起到消峰填谷的作用；
采用多时段最优的方式对火电机组进行调度；
热负荷先由热电联产的火电机组来提供，不足部分由燃气轮机提供，由燃气轮机的热负荷算出燃气轮机发出的电量，之后在负荷中扣去太阳能、风能、水力发电机、燃气轮机与热电联产火电机组发出的电；最后再将剩余的火电机组、燃料电池和蓄电池根据比耗量进行调度得出总的能源调度计划表。
8.微电网中分布式电源自动发电控制系统，其特征是，包括：
获取模块，其被配置为：获取微电网中待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数；
计算模块，其被配置为：根据待控制区域内每个分布式电源的运行状态参数，计算分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率；
控制模块，其被配置为：根据分布式发电系统中每个分布式电源的发电功率，对微电网中待控制区域的分布式电源实现功率分配；同时，判断分布式发电系统中每个分布式电源的发电机发电功率是否达到发电极限，当达到发电极限时，对自动发电过程通过增加闭锁环节来对发电机的发电功率进行控制。
9.一种电子设备，其特征是，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该存储器存储的一个或多个计算机程序，以使电子设备执行上述权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征是，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-7任一项所述的方法。
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