一种微电网负荷储能一体化控制方法

摘要

本发明公开了一种基于镜像下垂与虚拟惯性控制的微电网高精度负荷控制方法，将微电网内可控负荷与储能视为一个整体进行一体化控制，提高负荷控制的精度、拓展可控负荷的用途，减轻微电网对储能功率和容量的依赖，降低储能配备；以“负电源”身份参与微电网稳定运行时分布式电源的对等控制，以“广义储能”身份参与孤岛转并网等故障情况下的微电网紧急控制。从而实现微电网频率稳定，抑制联络线功率波动，从而提高微电网安全稳定运行能力。

主权项

一种微电网负荷储能一体化控制方法，其特征在于，该方法适用于下垂控制的微电网，包括以下步骤：1）对微电网的频率、负荷、电压及电源输出功率进行实时采样，建立动态数据库，所述动态数据库确定能控制的负控终端范围，并将可控负荷中的可中断负荷进行离散化，整定为0.01kw‑0.1kw左右的可中断负荷台阶；2）选定微电网中容量为可控负荷容量50%‑100%、充放电能够在5‑10秒内完成的储能系统，按功率分配最优算法进行储能与可控负荷功率分配，然后根据功率分配的结果对选定的储能管理系统和选定的负控终端进行控制，将储能和可控负荷集成为一个外特性为近似线性可调的理想负荷或电源的“黑盒”；3）利用孤岛检测装置对微电网运行状态进行检测，如果系统处于稳定运行状态，则进入步骤4），否则进入步骤5）；4）微电网的负荷与储能的一体化装置进入“负电源”运行模式，即黑盒控制器通过镜像下垂控制方法调节“黑盒”的功率，实现与分布式电源及储能的对等控制；所述镜像下垂控制方法的具体流程为：首先，按照下式建立微电网的负荷下垂曲线： f = f n - P - P n a V = E n - Q - Q n b 参数a，b即下垂系数，可以如下表示： a = P max - P n f n - f min b = Q max - Q n E n - E min 其中，Pmax为可控负荷消耗的最大有功功率；Pn为可控负荷在额定频率下的吸收功率；f为负荷处实际频率，fn为电网的额定频率；fmin为可控负荷消耗最大功率时运行的最小频率；Qmax为可控负荷达到电压下降最大允许值时消耗的无功功率；V为负荷处电压幅值；En为可控负荷消耗无功功率为Qn时的电压幅值；Emin为允许的最小电压幅值；然后，将所述负荷下垂曲线和微电网的频率实时采样，以及频率f、时间T和分布式电源运行状态作为黑盒控制器的输入量；黑盒控制器通过设定的镜像下垂曲线与 下垂控制的分布式电源协调，输出量为“黑盒”功率参考值，即通过等效增发有功来参与分布式电源的对等控制；5）微电网的负荷与储能的一体化装置进入“广义储能”运行模式，即根据本地信息计算微电网功率缺额，按照所述微电网功率缺额来切除动态数据库内能控制的负荷终端，实现等效储能的放电，进行无差调频。