微网与大电网的交换功率控制方法

摘要

微网与大电网的交换功率控制方法，本发明由微网高级应用软件预测微网中的光伏发电、风力发电24小时发电量、24小时用电量，并计算能量型储能单元允许充放电容量以及可控发电单元功率，从而确定微网与大电网交换功率调节范围；微网能量管理系统根据地区电网调度系统下发的交换功率指令，协调微网内的储能单元、可控发电单元的输出，实现微网与大电网的交换功率达到控制目标。本方法实现了微网按地区电网调度指令进行交换功率的控制，使微网相对于大电网体现出可控性，从而间接地解决分布式电源间歇性、不控制等问题，有利于提高电网对分布式间歇性能源的吸纳能力。

主权项

1.微网与大电网的交换功率控制方法，用以实现微网按地区电网调度指令进行交换功率的控制，其特征在于，该方法步骤包括：A、微网高级应用软件预测微网中的光伏发电、风力发电24小时发电量、微网24小时用电量，并计算能量型储能单元允许充放电容量及可控发电单元功率调节范围，从而确定出微网与大电网交换功率范围；微网向电网送出功率或吸收大电网功率；交换功率范围：U_Lim_P=k1*（（Frcst_E_PV+Frcst_E_Wind-Frcst_E_Load+Dsch_E_Strge）/24+P_{Gen_Max}）L_Lim_P=k2*（（Frcst_E_PV+Frcst_E_Wind-Frcst_E_Load-Ch_E_Strge）/24）其中，U_Lim_P为微网向大电网送出功率上限，L_Lim_P为微网向大电网送出功率下限；k1、k2为比例系数；Frcst_E_PV、Frcst_E_Wind分别为预测的24小时光伏发电量、风力发电量；Frcst_E_Load为24小时的用电预测量；Dsch_E_Strge为能量型储能单元允许放电量、Ch_E_Strge为能量型储能单元允许充电量；P_{Gen_Max}为可控发电单元最大输出功率；B、根据步骤A中的计算结果，上传微网与地区电网交换功率的允许范围到地区电网调度系统；地区电网调度系统根据电网运行要求和微网允许交换功率范围，给出不同时间段的微网与大电网交换功率指令，并以固定时间间隔或变化时间间隔下发到微网高级应用软件；C、微网高级应用软件以地区电网调度下发的交换功率指令为控制目标，根据当前微网内的负荷功率、光伏发电功率、风力发电功率，以固定时间间隔计算出功率偏差ΔP；ΔP=P_PV+P_Wind-P_Load+P_Change其中，P_PV为当前光伏发电功率；P_Wind为当前风力发电功率；P_Load为当前微网内的负荷载功率；P_Change为微网与大电网交换功率，向电网送出功率为正，收功率为负；D、微网高级应用软件计算出能量型储能单元允许容量的上下限值和运行费用、可控发电单元允许的功率上下限值和运行费用，然后将功率偏差ΔP在能量型储能单元和可控发电单元间进行功率分配：ΔP=f(Storage)*P_Str+f(Gen)*P_Gen其中，f(Storage)为考虑了能量型储能单元容量上下限值和费用条件下的功率分配折线函数，f(Gen)为考虑可控发电单元功率上下限值和费用条件下的功率分配折线函数；P_Str为能量型储能单元的分配功率，P_Gen为可控发电单元的分配功率；E、微网高级应用软件实时计算功率型储能单元的功率控制指令，用于平抑微网与大电网交换功率的快速波动；其指令：$P_{\mathrm{EDLC}}=(K_P+K_I/s)(\overline{P_{\mathrm{Meas}}}-P_{\mathrm{Change}})$其中，K_P为比例系数，K_I为积分系数，为采样值的平均；F、异常处理：当能量型储能单元、可控发电单元、光伏发电单元、风机发电异常时，或因发电量预测、用电量预测偏差较大而出现控制设备越限时，重新执行步骤A来计算交换功率范围，并自行设定交换功率目标值，然后将新的交换功率范围上传大电网调度系统；当大电网故障或停电时，退出功率交换控制模式，执行微网孤网运行模式。