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模式识别与控制接收孤岛检测的动作信号,执行模式管理下发的微电网能量管理方案,同时为稳定控制提供模式识别结果。稳定控制根据模式识别结果,生成稳定控制方案,通过电源控制和负荷控制模块执行。电源控制和负荷控制模块接收模式识别与控制模块和稳定控制模块下发的控制信号,对电源和负荷进行相应的控制。
2 功率平衡算法(略)
功率平衡算法作为关键算法在微电网能量管理系统中被应用,微电网能量管理系统中模式管理和稳定控制是两个核心模块,模式管理是用来针对当前微电网运行状态,给出当微电网运行发生故障需要模式切换时能够个保证微电网模式平稳切换的预案。其中最重要的模式切换预案就是并转孤模式切换预案,此时需要调用本算法得到最佳孤网电源和负荷投切方案。
另一个核心模块稳定控制,是指在孤网运行时保证各孤网电源与负荷能够在安全、稳定运行,本算法可以保证微电网孤网运行时各电源和负荷之间的功率平衡,因此稳定控制模块也充分利用本算法的通用性和最优性,通过调用本算法计算得到需要投切的电源和负荷,从而保证微电网的稳定运行。
当微电网处于并网运行时,如果大电网故障导致并网开关保护动作或者人工拉开并网开关,微电网需要切换到孤网运行模式。此时,第一步:需要选定某个储能电源为主电源;第二步:根据微电网中各供电设备供电范围以及实时负荷情况,计算得出各供电设备的投切情况,供电设备中线性电源的输出功率,负荷的投切情况;第三步:根据上面的计算结果调整电源和负荷,从而实现并网转孤网运行。
针对上述微电网并转孤模式切时的第二步算法实现,以往算法就是根据实际具体项目情况,依据微电网运行经验编写控制逻辑方案,根据方案编写程序代码,得到转为孤网后各电源和负荷投切情况。这种算法因为是依据经验编写控制方案特别是微电网中电源比较多情况靠这种简单粗犷的逻辑推理方法很难得出最优方案,另外,这种算法的通用性差,只能针对具体某一个微电网,不能针对所有微电网通用。
本文介绍一种通用的计算模型能够准确的计算出所有可能的投切方案,并从中筛选出最佳方案。
3 算例分析(略)
4 应用情况(略)
2014年03月,我公司微电网能量管理系统在在在广东电网公司电力科学研究院可再生能源及微电网试验室进行动模实验研究。
试验依照中华人民共和国国家标准及相关部颁标准的技术要求和工程实际情况,在广东电网公司电力科学研究院可再生能源及微电网实验室搭建800V电压等级的微电网动态模拟试验系统模型,本次动模试验结合目前电力系统稳定控制、继电保护的新技术要求,测试微网能量管理系统在各种系统运行工况下的功能正确性、可靠性和有效性,模拟微网各种运行模式的切换过程后,系统能使微网平滑过渡并稳定运行。
在实际应用中本算法也发现一些考虑不到的问题,如储能电源因为其功率可以四个象限中切换,因此储能电源可以不必退出,所有选择储能电源退出的方案就可以不用计算,这样可以大大减少总可行方案的数目,提高算法效率;还有一些特殊的电源如柴发等,不仅有视在功率的范围,还需考虑有功范围、无功范围以及功率因素范围,这些因素我们在实际应用中已经做了相应优化和完善。
5 结论
本计算方法克服了传统的微电并网转孤网运行切换时固定策略通用性差,很难得到最优方案等缺点,运用一种通用的计算模型准确的计算出所有可能的投切方案,并从中筛选出最佳方案。本计算方法在微电网能量管理系统中得到大力推广和应用,为微电网运行提高安全性、稳定性和经济性做出了自己的贡献。
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