一種微電網控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微電網運行控制技術領域，具體涉及一種微電網控制系統。
【背景技術】
[0002] 光伏發電、風力發電等可再生能源發電技術得到了廣泛的關注和應用，在一些小 城鎮、牧區、海島等有用電需求但不便于大規模電網建設的地區，可再生能源的應用對于降 低建設成本，實現節能減排有重要意義。為了充分利用可再生能源，采用微電網技術將分布 式能源和負荷聯接起來，既實現了可再生能源的就地利用，降低損耗，又實現了區域內電能 的合理調度，提高了用電可靠性。微電網也稱微網，是一組分布式電源、負荷、儲能系統和控 制裝置構成的系統，微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外 部電網并網運行，也可以孤立運行。
[0003] 微電網孤網運行時，由于缺乏大電網提供的容量支持，因此首要任務就是建立穩 定可靠的電壓和頻率參考。由于微電網中光伏和風能等可再生能源以及負荷都具有波動性 和不確定性，因此，需要對能量波動進行平衡。目前，通常使用大容量的儲能單元來實現這 一功能，在可再生能源發電量大于負荷的需求時，將電能儲存起來；當再生能源發電量小于 負荷的需求時，儲能單元向微電網放電，以補充負荷所需的電量。
[0004] 目前，常用的儲能單元通常采用化學的儲能電池（即蓄電池）實現，例如，鉛酸電 池、鋰離子電池、鐵電池等，但這些化學儲能方法存在環境污染大、使用壽命短、運維成本高 以及安全性差等問題。目前，在微電網孤網運行時，為減小可再生能源以及負荷突變時對電 網的沖擊，保證可再生能源發電不足時的電力供應，往往需要增加蓄電池的儲能容量，這使 得微電網建設和運維成本增加，相應的，儲能容量越大的蓄電池也對生態環境造成的影響 也就越嚴重。
[0005] 因此，亟需一種微電網控制方案，以解決上述技術問題。

【發明內容】

[0006] 本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供一種微電網控制系統，用以解決微 電網孤網運行時,微電網建設、運維成本高,對生態環境影響大的問題。
[0007] 本發明為解決上述技術問題，采用如下技術方案：
[0008] 本發明提供一種微電網控制系統，包括：能量管理系統、檢測系統和微電網系統， 微電網系統包括：光伏發電單元、風力發電單元、儲能單元和重要負荷，檢測系統用于檢測 儲能單元的剩余電量S0C、光伏發電單元的光伏并網逆變器運行有功功率P pv(t)、風力發電 單元的風機并網逆變器運行有功功率Pwp(t)和重要負荷有功功率P 11 (t)，所述微電網系統 還包括微燃機發電單元；
[0009] 能量管理系統用于，當微電網系統孤網運行時，接收檢測系統發送的SOC檢測值、 P11⑴、Ppv⑴和Pwp⑴，將SOC檢測值與預設的SOC上限SOC niax和SOC下限soc_相比較， 并計算Ppv(t)與Pwp(t)之和；以及，根據比較結果、P pv(t)與Pwp(t)之和以及Pn(t)，控制微 燃機發電單元啟動，或者，根據比較結果、Ppv(t)與Pwp(t)之和、P11 (t)和預設的儲能單元的 PCS額定有功功率I\s_，控制微燃機發電單元啟動。
[0010] 進一步的，所述微電網系統還包括一般可控負荷；
[0011] 所述能量管理系統具體用于，當判斷出SOC檢測值小于或等于soc_時，切除一般 可控負荷，計算P pv(t)與Pwp(t)之和，并將所述Ppv(t)與Pwp(t)之和與P n(t)相比較，若所 述ppv(t)與PWP(t)之和小于P n(t)，則控制微燃機發電單元啟動；當判斷出SOC檢測值大于 soc_且小于SOCniaxW，計算Ppv⑴與Pwp⑴之和，將所述P pv⑴與Pwp⑴之和與P11⑴相比 較，若所述Ppv⑴與P wp⑴之和小于P11⑴，則計算P11⑴與I\s_之差，并將所述P pv⑴與 Pwp⑴之和與所述P11 (t)與Pls咖之差相比較，若所述Ppv (t)與Pwp (t)之和小于所述P11 (t) 與I\s_之差，則控制微燃機發電單元啟動。
[0012] 進一步的，所述微電網系統還包括一般可控負荷；
[0013] 所述能量管理系統還用于，根據所述比較結果控制微燃機發電單元關閉，或者，根 據所述比較結果、P pv⑴與Pwp⑴之和、P11⑴和預設的一般可控負荷額定有功功率P12niax, 控制微燃機發電單元關閉。
[0014] 優選的，所述能量管理系統具體用于，當判斷出SOC檢測值大于或等于SOCniax時， 控制微燃機發電單元關閉，計算P pv(t)與Pwp(t)之和，并將所述Ppv(t)與Pwp(t)之和與 P11⑴相比較，若所述Ppv⑴與Pwp⑴之和大于或等于P11⑴，貝IJ控制部分一般可控負荷投 入所述微電網系統；當判斷出SOC檢測值大于SOC niin且小于SOCniax，且所述Ppv(t)與Pwp(t) 之和大于或等于P n(t)時，計算Pn(t)與P12niax之和，并將所述Ppv(t)與P wp(t)之和與所述 P11⑴與P12niax之和相比較，若所述Ppv⑴與Pwp⑴之和小于所述P 11⑴與P12niax之和，貝IJ控 制微燃機發電單元關閉，并控制部分一般可控負荷投入所述微電網系統。
[0015] 進一步的，所述能量管理系統還用于，若所述PPV(t)與Pwp(t)之和大于或等于所述 P11⑴與P12niax之和，則計算P11⑴、P12niax和I\ s_之和，并將所述Ppv⑴與Pwp⑴之和與所 述計算Pn⑴、P 12nax和Pliinax之和相比較,若所述Ppv⑴與Pwp⑴之和小于所述P n(t)、P12nax 和I\s_之和，則控制全部一般可控負荷投入所述微電網系統。
[0016] 進一步的，所述能量管理系統還用于，若所述PPV(t)與Pwp(t)之和大于或等于所述 P11⑴、P12niax和I\s_之和，則降低風力發電單元的風機并網逆變器運行有功功率P wp⑴。
[0017] 進一步的，所述檢測系統還用于，當微電網系統并網運行時，檢測公共連接點PCC 點有功功率Pra (t)和微燃機發電單元的微燃機運行有功功率PD(；(t);
[0018] 所述能量管理系統還用于，當微電網系統并網運行時，接收檢測系統發送的 Ppcc(t)和PDS(t)，并根據Ppcc(t)、PDC(t)和預設的PCC點有功功率上限P pccniax，控制微燃機發 電單元關閉。
[0019] 優選的，所述能量管理系統具體用于，將pTO(t)與Ppraiiax相比較，當P ra(t)大于或 等于時，判斷PD(；(t)是否大于〇,若PD(；(t)大于0,則控制微燃機發電單元關閉。
[0020] 進一步的，所述檢測系統還用于，檢測儲能單元并網功率Pb (t);
[0021 ] 所述能量管理系統還用于，在控制微燃機發電單元關閉之后，將Pra (t)與Praniax相 比較，若Ppee(t)大于或等于Ppraiiax，則調節儲能單元并網功率Pb(t)，并將Pb(t)與設置的充 電狀態下的儲能單元額定功率-Penet(t)相比較，若Pb(t)小于-Penet(t)，則控制儲能單元以 額定功率運行，將光伏發電單元并網功率P v(t)降低至0,并將Prce(t)與Ppraiiax相比較，若 Ppcc(t)大于或等于Ppcc隨，貝IJ將風力發電單元并網功率Pw(t)降低至0。
[0022] 進一步的，所述檢測系統還用于，檢測儲能單元并網功率Pb(t)和風力發電單元 并網功率？七）；
[0023] 所述能量管理系統還用于，當微電網系統并網運行時，接收檢測系統發送的 Ppcc⑴、Pw⑴和Pb⑴，并根據Pra⑴、Pw⑴、Pb⑴、預設的PCC點有功功率下限P rcaun和 設置的放電狀態下的儲能單元額定功率P^t(t)，控制微燃機發電單元啟動。
[0024] 優選的，所述能量管理系統具體用于，當Pra(t)小于或等于Praniin時，若判斷出 pw(t)為0,則控制風力發電單元啟動，并判斷風力發電單元是否處于MPPT模式，若是，則將 pPCC(t)與Ppccniin相比較，若pPCC(t)小于或等于P pccniin，貝IJ判斷光伏發電單元并網功率pv(t) 是否為0,若是，則啟動光伏發電單元，并判斷光伏發電單元是否處于MPPT模式，若是，則將 Ppcc⑴與Ppccniin相比較，若Ppcc⑴小于或等于P pcc議，貝IJ調節儲能單元并網功率Pb⑴，并將 pb(t)與設置的放電狀態下的儲能單元額定功率penet(t)相比較，若pb(t)大于ρε_α)，則 控制儲能單元以(t)運行，并控制微燃機發電單元啟動。
[0025] 本發明通過在微電網系統中設置微燃機發電單元，微電網系統孤網運行時，若光 伏發電單元和風力發電單元出力不足，可以啟動微燃機發電單元，用以為負荷提供電力供 應，可以減小儲能單元的蓄電池的儲能容量，從而減少環境污染，降低微電網建設和運維成 本，提高微電網孤網運行的可靠性。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明實施例提供的微電網控制系統的系統結構圖；
[0027] 圖2為本發明實施例提供的微電網孤網運行控制流程1的示意圖；
[0028] 圖3為本發明實施例提供的微電網孤網運行控制流程2的示意圖；
[0029] 圖4為本發明實施例提供的微電網孤網運行控制流程3的示意圖；
[0030] 圖5為本發明實施例提供的微電網并網運行控制流程4的示意圖；
[0031] 圖6為本發明實施例提供的微電網并網運行控制流程5的示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯 然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施 例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提