非重要负载连续可调的直流微电网离、并网统一协调控制方法

摘要

非重要负载连续可调的直流微电网离、并网统一协调控制方法，涉及直流微电网控制领域。解决了直流微电网系统中的可控单元较多且分散的问题。本发明提出的直流微电网协调控制方法通过不同等级的直流母线电压建立系统各单元运行模式的统一切换判据，目的是在不采用高速通讯线的前提下实现直流微电网的快速协调控制，并在加入非重要负载连续可调控制的基础上实现系统离、并网运行模式的统一控制；即使交流电网发生故障，系统也可自动切换到相应的离网运行模式，同时在系统内能量不足时通过非重要负载降功率操作使负载变换器参与到稳定直流母线电压的环节中，不仅增加了系统的灵活性，也提高了系统稳定运行区间。本发明适用于直流微电网的协调控制。

主权项

非重要负载连续可调的直流微电网离、并网统一协调控制方法，其特征在于，它是通过以下步骤实现的：步骤一、确定直流母线电压等级范围，将负载分为重要负载和非重要负载，由光伏发电单元(DGs)、储能单元(BEs)、并网变换器(GCC)和非重要负载变换器(NLC)、负载组成低压直流微电网系统，并根据上述各单元和变换器的特点确定各单元和变换器的运行状态；步骤二、在确定系统内各单元和变换器的运行状态以及直流母线电压等级范围后，将直流母线电压在设定值的基础上分为五个不同电压等级，分别对应五个系统运行模式，并在每个电压等级下选定一个单元或变换器进行稳定母线电压调节；所述的五个不同电压等级分别对应的五个系统运行模式为：模式I、模式II、模式III、模式IV和模式V；所述模式I中，光伏发电单元(DGs)工作在恒压下垂模式下，储能单元(BEs)工作在限流充电或停机模式下，并网变换器(GCC)工作在限流或停机模式下，非重要负载变换器(NLC)工作在正常模式下；所述模式II中，光伏发电单元(DGs)工作在最大功率跟踪或停机模式下，储能单元(BEs)工作在限流充电或停机模式下，并网变换器(GCC)工作在并网逆变模式下，非重要负载变换器(NLC)工作在正常模式下；所述模式III中，光伏发电单元(DGs)工作在最大功率跟踪或停机模式下，储能单元(BEs)工作在恒压下垂模式下，并网变换器(GCC)工作在限流或停机模式下，非重要负载变换器(NLC)工作在正常模式下；所述模式IV中，光伏发电单元(DGs)工作在最大功率跟踪或停机模式下，储能单元(BEs)工作在限流充电或停机模式下，并网变换器(GCC)工作在并网整流模式下，非重要负载变换器(NLC)工作在正常模式下；所述模式V中，光伏发电单元(DGs)工作在最大功率跟踪或停机模式下，储能单元(BEs)工作在限流或停机模式下，并网变换器(GCC)工作在限流或停机模式下，非重要负载变换器(NLC)工作在降功率模式下；步骤三、将光伏发电单元(DGs)稳定直流母线电压应用在系统运行模式I中，将并网变换器(GCC)稳定直流母线电压应用在系统运行模式II和模式IV中，将储能单元(BEs)稳定直流母线电压安排在系统运行模式III中，将非重要负载变换器(NLC)稳定直流母线电压应用在系统运行模式V中；步骤四、确定系统五个运行模式的离、并网状态，在系统并网模式中，并网变换器(GCC)在系统运行模式I、模式II和模式III进行并网逆变，在系统运行模式III、模式IV和模式V进行并网整流，系统离网模式则包括模式I、模式III和模式V；步骤五、确定系统五个运行模式的切换关系，其中，系统运行模式I与模式II相互切换，模式III分别与模式I、模式II、模式IV和模式V相互切换，模式V与模式IV相互切换；步骤六、根据步骤二中确定的各单元和变换器的运行状态，分别对光伏发电单元(DGs)、储能单元(BEs)、并网变换器(GCC)和非重要负载变换器(NLC)的工作状态进行控制；步骤七、将步骤六中对光伏发电单元(DGs)、储能单元(BEs)、并网变换器(GCC)和非重要负载变换器(NLC)的工作状态进行控制的方法按照步骤四所述的五个运行模式的离、并网状态以及步骤五所述的五个运行模式的切换关系应用到直流微电网系统中。