[发明专利]一种低压微电网群的自主与协调控制系统

摘要

一种低压微电网群自主与协调控制系统，该控制系统采用分层控制结构即设备层、网控层和群控层。微电网群控制器接受群级能量管理系统的调度指令，从微电网群的控制目标和子微电网的安全可靠性出发，来控制微电网群与配电网及各子微电网间的交换功率、微电网群的离网或并网运行、子微电网的并网或离网运行等，并实现子微电网与微电网群间的接口控制，同时下发控制指令到网级控制器。网级控制器实行对分布式电源、储能和负荷的优化控制策略，实现子微电网在离并网状态下的稳定运行和状态间的平滑过渡，及与微电网群控制器的信息交互。电源或储能的就地控制器完成分布式电源和储能对频率和电压的一次调节，负荷控制器完成负荷的分级控制。

主权项

一种低压微电网群自主协调控制系统，其特征为，所述低压微电网群自主协调控制系统包括：负荷控制器、风力控制器、光伏控制器、储能控制器、子微电网控制器、微电网群控制器；所述低压微电网群采用三层控制结构，即群控层、网控层及设备层；所述网控层和所述群控层采用双网冗余以太网通讯网络；所述子微电网控制器在所述负荷控制器、所述风力控制器、所述光伏控制器、所述储能控制器自主控制一次调节的基础上作为二次调节；微电网群控制器在子微电网自主控制的基础上作为三次调节，向子微电网控制器发出控制指令；其中，所述低压微电网群所采用的群控层、网控层及设备层具体描述如下：(1)所述群控层，微电网群控制器接收群能量管理系统发布的优化调度计划，具备微电网群级协调控制的功能包括控制微电网群与配电网及各子微电网间的交换功率、实现微电网群的离网或并网运行、子微电网的离并网控制及基准工作点的调整；所述群控层根据微电网群与配电网公共连接点的连接状态、子微电网与微电网群公共连接点的连接状态、子微电网可调节能力和子微电网出力优先权对微电网群的运行状态进行划分；群并网运行时，输出功率受配电网控制，群内微电网工作于功率控制模式；群离网运行时，如果群内子微电网储能容量比值在0.5到2之间，则群内子微电网采用对等控制，否则以储能容量最大的群内微电网作为主控单元，其它群内从子微电网采用功率控制方式；微电网可调节能力是一个和持续时间有关的电量值，所述电量值由子微电网评估自身能力后做出并把所述电量值发给群控制器，所述电量值是考虑满足自身的需要和微电网应付突发状况的裕度之后，对外提供的能力支持，所述群控制器根据所述电量值确定子微电网对外表现的功率限值；(2)所述网控层，子微电网控制器接收本网级能量管理系统发布的优化调度计划，同时接收微电网群控制器的控制指令，根据子微电网与微电网群公共连接点的连接状态和储能的荷电状态对子微电网的运行状态进行划分；微电网控制器动态调节设备层各个单元的基准功率点实现微电网控制；微电网并网运行时，工作模式由群控制器控制；离网运行时，发电小于用电状态下，风力或光伏间歇性分布式电源采用最大功率控制，储能单元提供发、用电不平衡功率，系统的一次调节为储能机组的下垂控制；二次调节通过改变储能单元的基准功率点实现；发电大于用电状态下，间歇性分布式电源采用反下垂控制方式，储能单元采用下垂控制方式；储能和分布式电源共同参与一次调节；当因功率波动产生的电压波动越限时，二次调节通过改变储能单元的基准功率点和间歇性分布式电源的反下垂系数实现；采用以微电网控制器为主控单元的控制方式；(3)所述的设备层，储能单元在并网运行时，采用电流控制方法，通过锁相环跟踪电网电压的频率和相位；在微电网离网运行情况下采用电压‑频率控制，配电网故障而导致微电网离网运行，建立并维持微电网的电压和频率，自动吸纳系统内瞬时不平衡功率平抑电压和频率的波动。