一种风光柴储孤立微网系统的控制方法

摘要

本发明属于电力系统分布式发电微网系统的技术领域，涉及一种风光柴储孤立微网系统，包括铅酸蓄电池、一组或者多组光伏电池阵列、风机、柴油发电机、微网监控子系统、可控负荷和不可控负荷，风机为一台以上的风力发电机或一组以上的风力发电机组，其中，铅酸蓄电池和光伏电池阵列通过各个前级双向DC/DC换流器并入直流母线，然后通过双向DC/AC逆变器接入交流母线，柴油发电机通过AC/DC换流器并入直流母线，风力发电机组通过AC/DC/AC换流器接入交流母线，微网监控子系统用于控制微网内的电压和频率保持稳定。本发明同时提出此种系统的协调运行控制方法。本发明具有较强的鲁棒性和灵活性，能够满足孤立微网系统长期、高效、稳定运行的需要。

主权项

一种风光柴储孤立微网系统的控制方法，所述的风光柴储孤立微网系统包括铅酸蓄电池、一组或者多组光伏电池阵列、风机、柴油发电机、微网监控子系统、可控负荷和不可控负荷，所述的风机为一台以上的风力发电机或一组以上的风力发电机组，其中，铅酸蓄电池和光伏电池阵列通过各个前级双向DC/DC换流器并入直流母线，然后通过双向DC/AC逆变器接入交流母线，柴油发电机通过AC/DC换流器并入直流母线，风力发电机组通过AC/DC/AC换流器接入交流母线，微网监控子系统用于控制微网内的电压和频率保持稳定，其特征在于，当铅酸蓄电池电量达到设定上限时，退出柴油发电机，由铅酸蓄电池与光伏发电、风力发电机共同向微网内的负荷供电，由铅酸蓄电池补充光伏发电、风力发电与实际负荷需求之间的差额；当铅酸蓄电池剩余容量小于设定下限时，如果光伏发电与风力发电的总和能够满足微网内的负荷需求，则利用多余电力给电池充电；如果无法满足，则开启柴油发电机，由柴油发电机、光伏发电、风力发电的出力总和与实际负荷的差额电力给铅酸蓄电池充电；当铅酸蓄电池充满时，退出柴油发电机，该控制方法还包括以下几个方面：（1）对铅酸蓄电池的充放电电流、端电压以及荷电状态三个指标进行监控，并分别设定限值；（2）减少电池的充放电切换次数：在铅酸蓄电池放电过程中，如果光伏发电和风力发电总和大于微网负荷需求，则切除部分光伏电池阵列和风力发电机组，以保证铅酸蓄电池始终工作在放电状态；并通过对铅酸蓄电池的荷电状态和端电压的实时监控，确保铅酸蓄电池的工作区间维持在设定范围内；如果电池充电过程中，光伏发电和风力发电总和小于微网负荷，则开启柴油发电机为其充电，确保铅酸蓄电池在充电过程中不放电，同时确保充电电流不高于铅酸蓄电池的充电电流最大限幅；（3）根据铅酸蓄电池电池荷电状态(SOC)或端电压的监控值是否高于上限或低于下限，关闭和开启柴油发电机，并对柴油发电机的最少运行时间进行限定；（4）风力发电机组投入之前，要检测风机停机时间是否达到设定的时间限制，只有达到限制的风力发电机组才可以投入；（5）光伏电池阵列的投入和切除优先于风力发电机组的投入和切除；（6）当铅酸蓄电池荷电状态(SOC)大于设定值时，投入可控负荷，否则不投入可控负荷。