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专利号: 2012104350931
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于变电站典型日负荷曲线的风光直流微电网并网控制方法,其特征在于:所述风光直流微电网包括:风力发电机及AC/DC/DC变换器、光伏阵列及DC/DC变换器、可调负荷、直流母线、超级电容器储能系统及双向DC/DC模块、蓄电池储能系统及双向DC/DC模块、双向AC/DC变换器、断路器、综合控制器、大电网、以及与大电网相连的上一级变电站;所述并网控制方法包括以下过程:首先获取与风光直流微电网相连的变电站的典型日负荷曲线,并进行峰谷时间段的划分;以最大峰谷负荷为基准,分别求峰谷荷区间标幺值,并求峰荷标幺值对时间的积分值;

求谷荷区间标幺值补值,并求其对时间的积分值;

依据正常情况下的每日风光发电量,或根据运行情况的统计分析,确定系数1,对峰荷标幺值曲线乘系数1作为峰荷区间并网功率设定值。风光直流微电网在峰荷区间运行时,控制双向AC/DC变换器处于逆变状态,使得并网功率跟踪设定值;对光伏、风力发电进行最大功率跟踪控制,控制储能装置的双向DC/DC变换器,使得直流母线电压稳定在一定范围内。谷荷区间开始时,检测储能装置的剩余电量,根据是否够第二天并网使用,来判断是否需要进入充电模式;如需要,以谷荷标幺值补值乘系数2,作为谷荷运行区间充电功率给定值,并控制双向AC/DC变换器处于整流状态,使其整流功率跟踪给定值;在谷荷运行区间,对光伏、风力发电进行最大功率跟踪控制,控制储能装置的双向DC/DC变换器,使得直流母线电压稳定在设定范围内。在谷荷结束,峰荷开始时,对前一天的各项指标进行统计分析,定期更新系数1和系数2。

2.如权利要求1所述的基于变电站典型日负荷曲线的风光直流微电网并网控制方法,其特征在于:在峰荷区间,向上级变电站输电,控制其输送功率大小与变电站的典型日负荷曲线成正比;在谷荷区间,从上级变电站取电,控制其用电功率大小与变电站的典型日负荷曲线成反比。

3.如权利要求1或2所述的基于变电站典型日负荷曲线的风光直流微电网并网控制方法,其特征在于:各变换器采用数字控制器进行控制,该数字控制器带有通信功能,并能通过控制网络和综合控制器交换信息。

4.如权利要求3所述的基于变电站典型日负荷曲线的风光直流微电网并网控制方法,其特征在于:所述综合控制器通过控制网络将结果送给各变换器的数字控制器,由数字控制器控制相应的变换器实现相应的控制算法。

5.如权利要求1或2所述的基于变电站典型日负荷曲线的风光直流微电网并网控制方法,其特征在于:设光伏阵列和风力发电机每日峰荷区间输出的最大电量为WPDmax,正常天气情况下每日峰荷区间输出的电量典型值为WPDav;设光伏阵列和风力发电机每日谷荷区间输出的最大电量为WPNmax,正常天气情况下每日谷荷区间输出的电量典型值为WPNav,日负荷标幺值曲线的峰荷部分对时间积分结果为SP,系数1按下式确定,K1=(WPDav+WPNmax)/SP (1)。

6.如权利要求1或2所述的基于变电站典型日负荷曲线的风光直流微电网并网控制方法,其特征在于:设可调负荷每日峰荷区间消耗的电量最小值为WLDMin,每日峰荷区间消耗的电量最大值为WLDMax;可调负荷每日谷荷区间消耗的电量最小值为WLNMin,每日谷荷区间消耗的电量最大值为WLNMax;超级电容器能储存的最大电量为WCSMax,当前剩余电量为WCS,蓄电池能储存的最大电量为WBSMax,当前剩余电量为WBS;日负荷谷荷部分标幺值的补值曲线对时间积分结果为SV,当从峰负荷区间切换到谷负荷区间时,检测储能系统的剩余电量,如果(WCS+WBS)<(K1SP+WLNMin+WLNMax) (2)则启动谷负荷对超级电容器和蓄电池的充电功能,充电给定功率曲线按下式确定:

K2=(K1SP+WLNMin+WLNMax-WCS-WBS)/SV (3)。