【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水光储微网调控领域，特别是涉及一种弱通信条件下水光储微网调控方法。
技术介绍
1、我国东南和西南山区水电资源丰富，小水电发展前景广阔。双碳目标下，分布式光伏发展迅猛，越来越多的光伏、水电等分布式电源通过远距离输电线路并入电网。同时，山区电网由于地理位置偏远、地形复杂，常常因为供电线路长、供电半径大，导致供电可靠性相对较差，当上级电网故障失电情况下，依靠本地充足的光伏与水电资源组件微网系统是山区居民供电可靠性的有效保障。
2、但由于小水电站通常位于远离负荷中心的偏远山区，与台区设备通信条件较差。针对通信问题，现有学者从改善通信条件与针对弱通信下的解决方法出发研究微网的控制策略。针对含小水电的山区电网有技术将水电控制器、并网开关、调度ems主站系统建立通信，可采集水电机组功率等数据，水电机组也可以接收调度ems系统的指令，调节水电开、停机与调整水电出力。此技术严格依靠强通信条件，并需要事先建立通信线路，造价较高。
3、也有技术针对弱通信条件下的小水电站进行控制，提出一种集中决策+就地控制的紧急控制策略，实现故障瞬间的并网向孤网转变，但是并没有考虑孤网后一段时间内微网系统的稳定运行问题。
4、现有技术中，针对含小水电的山区电网有技术将水电控制器、并网开关、调度ems主站系统建立通信，可采集水电机组功率等数据，水电机组也可以接收调度ems系统的指令，调节水电开、停机与调整水电出力。此技术严格依靠强通信条件，并需要事先建立通信线路，造价较高。
5、也有技术针对弱通信条件下的小水
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提出一种弱通信条件下山区水光储微网调控方法，既减少了微网初始的投资成本，也能在离网后维持微网系统正常运行，保障本地居民的供电可靠性。
2、本专利技术至少通过如下技术方案之一实现。
3、一种弱通信条件下水光储微网调控方法，包括以下步骤：
4、步骤1、水电机组控制器接收到来自台区发送的历史本地负荷功率数据；通过对数据进行处理预测当日的负荷值；
5、步骤2、在水电站周边无阳光遮挡区域安装光伏辅助测试单元，获取辅助测试单元当前工况下的最大功率，通过将光伏辅助测试单元与小水电站建立通信联系，将其最大功率传送给水电机组控制器；
6、步骤3、水电机组控制器基于光伏辅助测试单元的发电数据估算台区内光伏电站发电量；
7、步骤4、小水电站依据当前估算的光伏发电量与预测的本地负荷数据计算并更新小水电机组当前的发电功率参考值；
8、步骤5、台区内微网控制器采集当前微网系统的电压、电流和系统频率数据，电压、电流与系统频率数据按间隔时间刷新一次数据并记录；
9、步骤6、通过集中式储能电站与光伏电站调节微网系统的功率平衡，保障微网系统的稳定运行；
10、步骤7、台区内微网控制器采集当前微网系统的负荷功率数据，按间隔时间刷新一次功率数据并记录，并将记录的当日内的本地负荷功率数据传送至水电机组控制器。
11、进一步地，步骤1中，通过对传送的历史本地负荷功率数据进行处理预测当日的负荷值，包括以下步骤：
12、第一步、根据前七天内的负荷波形拟合当日的负荷波形，其中当日的波形与过去第七日的波形最为相似，所以过去第七日的波形占预测的当日波形的比重最大，其余日的波形相似度小，占比小；
13、第二步、由于临近日的天气、温度与当日的最为接近，因此通过前一日的负荷幅值修正预测当日的负荷幅值。
14、进一步地，所述光伏辅助测试单元采用最大功率点跟踪控制，每15分钟获取一次光伏辅助测试单元当前时刻的最大功率pm(k)，并将数据通过光纤通信方式传送给水电机组控制器；
15、其中下标m表示光伏辅助测试单元的最大功率点，k表示具体时刻，k的取值在[1-96]之间。
16、进一步地，步骤3的估算过程为：考虑同一台区内光伏阵列工况近似相同，单个辅助测试单元最大功率运行点近似相同，取近似系数d(k)，根据台区内光伏电站的单元数量n估算台区光伏电站的功率为：
17、ppvmax(k)＝d(k)*n*pm(k)
18、其中，ppvmax(k)表示台区光伏电站的发电功率，k表示具体时刻；d(k)根据具体时刻进行取值，取值范围在[0.85-1.15]，pm(k)表示光伏辅助测试单元当前时刻的最大功率。
19、进一步地，步骤4的计算水电机组当前的发电功率参考值为：
20、phdref(k)＝pi(k)-ppvmax(k)
21、其中，phdref(k)为小水电站第k时刻的发电功率参考值，pi(k)为预测当日内的负荷值，i指当日，k指具体时刻，ppvmax(k)表示台区光伏电站的发电功率。
22、进一步地，在步骤4中计算小水电站当日第[1-96]个时刻点的发电功率参考值，小水电机组发电功率参考值判据更新为：
23、当|phdref(k+1)-phdref(k)|≤5％ phdref(k)，将phdref(k)赋值给phdref(k+1)，即保持小水电机组发电功率参考值与上一时刻的一致；
24、当|phdref(k+1)-phdref(k)|>5％ phdref(k)，则按照phdref(k+1)的计算结果更新小水电机组发电功率参考值；
25、其中，phdref(k+1)为小水电站第k+1时刻的发电功率参考值。
26、进一步地，步骤5中，台区内微网控制器按照1200hz的采样频率采集当前微网系统的电压、电流和系统频率数据，电压、电流与系统频率数据每1s刷新一次数据并记录。
27、进一步地，步骤6中，通过集中式储能电站与光伏电站进行功率平衡调节，具体包括：
28、当49.8<f<50.2hz，微网系统保持当前运行状态，其中f表示微网系统的频率；
29、当f≥50.2hz，且df/dt>0时，调整光伏电站运行状态，从最大功率运行调整为降功率运行，接着由集中式储能电站作为平衡节点进行功率平衡调节；
30、当f≥50.2hz，且df/dt≤0时，由集中式储能电站作为平衡节点进行功率平衡调节；
31、当f≤49.8hz，且df/dt≤0时，首先判断光伏当前运行状态，若为降功率运行则切换为最大功率运行，接着由集中式储能电站作为平衡节点进行功率平衡调节；
32、当f≤49.8hz，且df/dt>0时，由集中式储能电站作为平衡节点进行功率平衡调节。
33、进一步地，步骤6中，通过光伏电站进行功率平衡调节，将光伏电站从最大功率运行调整为降功率运行的具体步骤为：
34、由于光伏初始运行于最大功率点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤1中，通过对传送的历史本地负荷功率数据进行处理预测当日的负荷值，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，所述光伏辅助测试单元采用最大功率点跟踪控制，每15分钟获取一次光伏辅助测试单元当前时刻的最大功率Pm(k)，并将数据通过光纤通信方式传送给水电机组控制器；
4.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤3的估算过程为：考虑同一台区内光伏阵列工况近似相同，单个辅助测试单元最大功率运行点近似相同，取近似系数d(k)，根据台区内光伏电站的单元数量N估算台区光伏电站的功率为：
5.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤4的计算水电机组当前的发电功率参考值为：
6.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，在步骤4中计算小水电站当日第[1-96]个时刻
7.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤5中，台区内微网控制器按照1200Hz的采样频率采集当前微网系统的电压、电流和系统频率数据，电压、电流与系统频率数据每1s刷新一次数据并记录。
8.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤6中，通过集中式储能电站与光伏电站进行功率平衡调节，具体包括：
9.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤6中，通过光伏电站进行功率平衡调节，将光伏电站从最大功率运行调整为降功率运行的具体步骤为：
10.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤7中，台区内微网控制器按照1200Hz的采样频率采集当前微网系统的功率数据，每15分钟刷新一次功率数据并记录，并将记录的当日内的本地负荷功率数据传送至水电机组控制器。
...【技术特征摘要】
1.一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤1中，通过对传送的历史本地负荷功率数据进行处理预测当日的负荷值，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，所述光伏辅助测试单元采用最大功率点跟踪控制，每15分钟获取一次光伏辅助测试单元当前时刻的最大功率pm(k)，并将数据通过光纤通信方式传送给水电机组控制器；
4.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤3的估算过程为：考虑同一台区内光伏阵列工况近似相同，单个辅助测试单元最大功率运行点近似相同，取近似系数d(k)，根据台区内光伏电站的单元数量n估算台区光伏电站的功率为：
5.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，其特征在于，步骤4的计算水电机组当前的发电功率参考值为：
6.根据权利要求1所述的一种弱通信条件下水光储微网调控方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玕，杨向宇，曹江华，王智东，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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