一种风光储微电网系统的控制方法技术方案

一种风光储微电网系统的控制方法，该方法可以使风光储微电网系统在并网模式与孤岛模式之间进行切换，在大电网发生故障时，将风光储微电网系统自动切换为孤岛运行模式；当大电网修复时，再将风光储微电网系统自动切换为并网运行模式，当风光储微电网系统处于并网模式时，针对当前实施的峰谷电价进行优化控制，及通过对储能设备的控制获得风光储微电网系统的最佳经济运行状态，且可以较好的保证风光储微电网系统的安全性及接入风光储微电网系统的负荷的正常运行。

【技术实现步骤摘要】
—种风光储微电网系统的控制方法
本专利技术属于电气工程
，具体涉及。
技术介绍
随着可再生能源及分布式发电技术的发展，目前基于可再生能源的分布式发电系统的应用也越来越广泛，分布式发电系统主要以微电网的形式与大电网互补为微电网中的负荷提供合格的电能并提高系统供电的可靠性。微电网是由分布式电源单元、负荷、电力电子变流装置、监控系统等组成的系统，其相对于大电网表现为一个整体。风光储微电网系统是当前电力领域的热点研究方向，也是国家大力支持的新能源项目，所以，对风光储发电系统的协调调度控制的研究具有重要的现实意义。目前现有的专利仅针对某个风光储微电网系统进行控制并未考虑系统中遇到故障或者并网运行突然变为离网运行等特殊情况进行控制研究，对于电网而言，随着微电网系统的发电功率越来越大，其对电网的影响也逐渐增大，对于微网发电系统的指标要求不能仅仅局限于电压、电流、功率因数、谐波、闪变、短路能力等传统的规定，还必须将其纳入整体电网的潮流中来考察和管理，并对孤岛问题进行调度管理，以提高清洁能源的利用率以及实现电网接纳微网系统的安全经济运行。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供。本专利技术的技术方案:，包括如下步骤:步骤1:利用孤岛检测方法确定风光储微电网系统的运行模式，若风光储微电网系统的运行模式为并网模式，则执行步骤2，若风光储微电网系统的运行模式为孤岛模式，则执行步骤5 ；步骤2:实时对大电网母线电压进行检测并判断大电网母线是否失压，是，则执行步骤3，否，则执行步骤4;步骤3:令风光储微电网系统与大电网之间断开连接，并令储能设备以恒压恒频模式放电，并执行步骤5;步骤4:风光储微电网系统运行在并网模式，对风光储微电网系统的并网运行过程进行控制，其控制方法为:步骤4.1:确定并网模式时是否采用峰谷电价运行模式，是，则执行步骤4.2，否，则执行步骤4.7 ；步骤4.2:确定风机发电和光伏发电的装机容量以及接入风光储微电网系统的负荷大小和性质，并判断风机发电的实时功率和光伏发电的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，则执行步骤4.3，否，则执行步骤4.5 ;步骤4.3:通过BMS电池管理系统判断储能设备是否储能完毕，是，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，并且将多余电量上网，否，则执行步骤4.4 ；步骤4.4:确定用电峰谷平时间标准，并根据用电峰谷平时间标准判断当前用电时间所属用电时段，若当前用电时间属于谷电价时段和平电价时段，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，并且多余电量对储能设备进行充电，若当前用电时间属于峰电价时段，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，并且将多余电量上网；步骤4.5:根据用电峰谷平时间标准，判断当前用电时间所属用电时段，若当前用电时间属于谷电价时段和平电价时段，则由风机发电设备、光伏发电设备和大电网共同为接入风光储微电网系统的负荷供电，若当前用电时间属于峰电价时段，则执行步骤4.6 ;步骤4.6:判断风光储微电网系统的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，由风光储微电网系统为接入风光储微电网系统的负荷供电，否，则由风光储微电网系统和大电网同时为接入风光储微电网系统的负荷供电；步骤4.7:判断风机发电的实时功率和光伏发电的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，则执行步骤4.8，否，则执行步骤4.9 ;步骤4.8:通过BMS电池管理系统判断储能设备是否储能完毕，是，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，且将多余电量上网，否，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，且多余电量对储能设备进行充电；步骤4.9:判断风光储微电网系统的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，由风光储微电网系统为接入风光储微电网系统的负荷供电，否，则由风光储微电网系统和大电网同时为接入风光储微电网系统的负荷供电；步骤5:风光储微电网系统运行在孤岛模式，对风光储微电网系统的孤岛运行过程进行控制，其控制方法为:步骤5.1:判断风机发电的实时功率和光伏发电的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，则执行步骤5.2，否，则执行步骤5.3 ；步骤5.2:通过BMS电池管理系统判断储能设备是否储能完毕，是，则由风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，否，则由风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，同时为储能设备充电；步骤5.3:判断风光储微电网系统的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，则由风光储微电网系统为接入风光储微电网系统的负荷供电，否，则执行步骤5.4;步骤5.4:根据普通负荷所需实时功率、次重要负荷所需实时功率和重要负荷所需实时功率，按照先切除部分或全部普通负荷、再切除部分或全部次重要负荷及最后切除部分重要负荷的顺序进行负荷切除处理，直至风光储微电网系统大于接入风光储微电网系统的负荷在切除负荷后所需的实时功率，使得供需平衡；步骤6:实时对大电网母线电压进行检测，判断大电网母线电压是否恢复，是，则令风光储微电网系统接入大电网，执行步骤4，否，则保持风光储微电网系统与大电网之间断开连接，执行步骤5。有益效果:本专利技术提出的控制方法为风光储微电网系统运行在并网模式时以峰谷电价运行进行控制以及孤岛运行模式下的监控，且在市电故障时能够自主切换，可以实现就地协调控制；也可以实现远程接入控制，通过风光储微电网系统的远程监控和管理，可实现风光储微电网系统在无人或少人值班情况下运行；峰谷电价的运行控制方法可以使风光储微电网系统的经济效益达到最优，同时使风光储微电网系统的安全性及接入风光储微电网系统的负荷的正常运行也能有较好的保证。【附图说明】图1为本专利技术一种实施方式的风光储微电网的控制方法的流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的一种实施方式作详细说明。本实施方式针对的风光储微电网系统，风机发电的装机容量为40kW,光伏发电的装机容量为490kW，储能设备的装机容量为520kW *h，接入风光储微电网系统的负荷容量为231kW，其中重要负荷35kW，次重要负荷66kW，普通负荷130kW，本实施方式的风光储微电网系统采用S7-300PLC进行控制；本实施方式中用于检测风机发电设备的实时功率的功率采集仪表、光伏发电设备的实时功率的功率采集仪表和储能设备的实时功率的功率采集仪表均采用型号为PZ200E-S1的单相多功能电力仪表。本实施方式的风光储微电网的控制方法，如图1所示，包括如下步骤:步骤S1:利用孤岛检测方法确定风光储微电网系统的运行模式，若风光储微电网系统的运行模式为并网模式，则执行步骤S2，若风光储微电网系统的运行模式为孤岛模式，则执行步骤S9 ；本实施方式采用基于过/欠电压孤岛检测方法，高/低频孤岛检测方法与电流注入式孤岛检测方法相结合的孤岛检测方法对本实施方式的风光储微电网系统所处运行状态进行判断，具体方法如下:S7-300PLC首先通过检测风光储微电网系统与大电网的公共耦合点(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风光储微电网系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：利用孤岛检测方法确定风光储微电网系统的运行模式，若风光储微电网系统的运行模式为并网模式，则执行步骤2，若风光储微电网系统的运行模式为孤岛模式，则执行步骤5；步骤2：实时对大电网母线电压进行检测并判断大电网母线是否失压，是，则执行步骤3，否，则执行步骤4；步骤3：令风光储微电网系统与大电网之间断开连接，并令储能设备以恒压恒频模式放电，并执行步骤5；步骤4：风光储微电网系统运行在并网模式，对风光储微电网系统的并网运行过程进行控制；步骤5：风光储微电网系统运行在孤岛模式，对风光储微电网系统的孤岛运行过程进行控制；步骤6：实时对大电网母线电压进行检测，判断大电网母线电压是否恢复，是，则令风光储微电网系统接入大电网，执行步骤4，否，则保持风光储微电网系统与大电网之间断开连接，执行步骤5。

【技术特征摘要】
1.一种风光储微电网系统的控制方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:利用孤岛检测方法确定风光储微电网系统的运行模式，若风光储微电网系统的运行模式为并网模式，则执行步骤2，若风光储微电网系统的运行模式为孤岛模式，则执行步骤5 ； 步骤2:实时对大电网母线电压进行检测并判断大电网母线是否失压，是，则执行步骤.3，否，则执行步骤4; 步骤3:令风光储微电网系统与大电网之间断开连接，并令储能设备以恒压恒频模式放电，并执行步骤5; 步骤4:风光储微电网系统运行在并网模式，对风光储微电网系统的并网运行过程进行控制； 步骤5:风光储微电网系统运行在孤岛模式，对风光储微电网系统的孤岛运行过程进行控制； 步骤6:实时对大电网母线电压进行检测，判断大电网母线电压是否恢复，是，则令风光储微电网系统接入大电网，执行步骤4，否，则保持风光储微电网系统与大电网之间断开连接，执行步骤5。2.根据权利要求1所述的风光储微电网系统的控制方法，其特征在于:步骤4的控制方法，包括如下步骤: 步骤4.1:确定并网模式时是否采用峰谷电价运行模式，是，则执行步骤4.2，否，则执行步骤4.7 ； 步骤4.2:确定风机发电和光伏发电的装机容量以及接入风光储微电网系统的负荷大小和性质，并判断风机发电的实时功率和光伏发电的实时功率之和是否大于接入风光储微电网系统的负荷所需的实时功率，是，则执行步骤4.3，否，则执行步骤4.5 ； 步骤4.3:通过BMS电池管理系统判断储能设备是否储能完毕，是，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，并且将多余电量上网，否，则执行步骤.4.4 ； 步骤4.4:确定用电峰谷平时间标准，并根据用电峰谷平时间标准判断当前用电时间所属用电时段，若当前用电时间属于谷电价时段和平电价时段，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，并且多余电量对储能设备进行充电，若当前用电时间属于峰电价时段，则风机发电设备和光伏发电设备为接入风光储微电网系统的负荷供电，并且将多余电量上网； 步骤4.5:根据用电峰谷平时间标准，判断当前用电时间所属用电时段，若当前用电时间属于谷电价时段和平电价时段，则由风机发电设备、光伏发电设备和大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张化光，赵庆杞，邸峰，杨东升，李文东，张铁岩，孙秋野，杨珺，刘鑫蕊，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21