CN104716660A - 分布式电源嵌套协同控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式电源嵌套协同控制方法，其通过储能***外嵌套分布式电源***实现功率补偿，同时通过V/F调节储能***来实现对分布式电源***的快速调节，以及通过V/F、P/Q内嵌套协同调节分布式电源***的输出。该嵌套协同控制方法实现了功率的动态调节，平稳输出功率，提高了电能质量。
Description
技术领域
本发明涉及能源***的控制技术，具体涉及分布式电源的控制技术。
背景技术
随着日益增长的物质文化需要以及传统能源的枯竭，开辟新型再生能源迫在眉睫。分布式能源能很好的解决能源需求矛盾。虽然分布式电源***容量小，影响电网的稳定运行，但由于小电网控制灵活，能便捷的处理输出功率的平衡与优化，简易实现能量管理。
近年来，研发人员在分布式能源***的控制领域取得了不少的成就，其中如，V/F或P/Q调节的单一控制，受特定分布式能源的特征限制；传统分布式电网***的模型研究，在输出功率的平衡协调与优化存在诸多缺陷等。
发明内容
针对现有分布式能源***控制技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于V/F、P/Q内嵌套、储能***外嵌套的分布式电源嵌套协同控制方法，以此来提高电网运行的稳定性，控制的灵活性，能量管理的便捷性，以及最优化平衡电网的输出功率。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种分布式电源嵌套协同控制方法，所述控制方法通过储能***外嵌套分布式电源***实现功率补偿，同时通过V/F调节储能***来实现对分布式电源***的快速调节，以及通过V/F、P/Q内嵌套协同调节分布式电源***的输出。
在本发明的一个优选实施例中，所述方法中通过V/F调节储能***时，对应的储能***只采用V/F调节，且利用电压、频率偏差变化量控制储能***输出反馈功率。
进一步的，在进行控制时，电压频率变化量输入储能***，调配储能***释放功率，同时控制回零电路进入待命状态，且控制***迭代搜寻备用补充电源，及时充电；储能***在完成功率调节后，进行储能快速回零，并由备用电源实施充电。
在本发明的另一个优选实施例中，所述方法中通过V/F、P/Q内嵌套协同调节时，以反馈功率与分布式电源***初始功率的合功率实现***协调控制，同时以P/Q调节为主，仅辅助调取V/F内嵌套。
本发明提供的方案具有如下优点：
1)实现了分布式电源***多控制方式的嵌套智能调节；
2)引进储能***的V/F控制，解决了分布式电源输出参数对电网***污染，实现了***的调度平衡和优化。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本发明实例中分布式能源***嵌套控制结构图；
图2为本发明实例中电源PQ/VF转换控制***示意图；
图3为本发明实例中协同控制效果图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本发明提供的分布式电源嵌套协同控制方法，其主要基于以下两个方面实现：
(1)通过V/F调节储能***实现对分布式电源***的快速调节；
(2).通过V/F、P/Q内嵌套协同调节分布式电源***输出，储能***外嵌套分布式电源***实现功率补偿。
具体的，在通过V/F调节储能***实现对分布式电源***的快速调节时，储能***控制只采用V/F调节，且利用电压、频率偏差控制储能***输出反馈功率。
其中，采用电压频率控制储能***能很好处理储能***快速响应要求，由电压频率误差变化量控制储能***输出调节变化功率。电压频率变化量输入储能***，调配储能***释放功率，同时控制相应的回零电路进入待命状态，且控制***迭代搜寻备用补充电源，及时充电；
再者，储能***完成功率调节，增加的回零电路实现储能快速回零，备用电源实施充电保证***最大备用容量。
本方案在V/F、P/Q内嵌套协同调节分布式电源***输出，且由储能***外嵌套分布式电源***实现功率补偿时，该双重嵌套以反馈功率与分布式电源***初始功率的合功率实现***协调控制，并以P/Q调节为主，仅辅助调取V/F内嵌套。
其中，***协调控制的具体理如下：
P＝P0+ΔPref
Q＝Q0+ΔQref
其中：ΔPref为储能***调配输出变化有功功率，P0为初始调度有功功率，P为迭代后最终输出有功功率；ΔQref为储能***调配输出变化无功功率，Q0为初始调度无功功率，Q为迭代后最终输出无功功率；ΔPref、ΔQref由PID调节单元实现。
针对上述原理方案，以下通过一具体应用实例来进一步的说明。
参见图1，其所示为本实例中分布式能源***嵌套控制结构图。由图可知，该控制方案主要由若干就地管理***、若干储能***、集中控制***、分布式电源控制***以及电网***相配合构成。
其中，集中控制***通过V/F调节方案控制一组就地管理***和储能***，该组就地管理***和储能***连接至电网***。
同时，集中控制***通过V/F、P/Q内嵌套协同调节控制连接其它组的就地管理***和储能***，并连接至分布式电源控制***。而分布式电源控制***分别连接储能***以及电网***。
该控制结构中，分布式电源主要包括风力发电***、光伏发电***、垃圾能源***、潮汐发电***等；
储能***包括飞轮储能***、抽水蓄能***、蓄电池储能***；
分布式电源网***与电网***联网运行配置坚强的***保护措施，如电力安稳装置、谐波抑制装置、低电压穿越保护装置等；
各组成部分之间的通信通道以光纤通信、同轴电缆为主，单能源体与就地控制***反馈通信。
参照图2，其所示为本实例中电源PQ/VF转换控制***示意图。
由图可知，在该电源PQ/VF转换控制***中，V/F、P/Q调节双向切换运行，切换控制***通过同期快切单元，匹配实现V、F，P、Q，协调控制，实现是V/F、P/Q独立运行；
同时，本切换控制***通过PID调节器主要实现参数之间的调配及转换，
电流控制回路由功率控制回路决定，实现：
P＝P0+ΔPref；
Q＝Q0+ΔQref；
功率调节。
参见图2，本实例进行分布式电源协同控制的过程如下：
以储能***为蓄电池***，分布式电源***为光伏电源***、风力发电***的情况进行具体说明。
条件1：闭锁蓄电池***，分布电源***实现P/Q调节；
条件2：蓄电池***工作，分布电源实现P/Q调节；
条件3：蓄电池***工作，分布电源实现V/F、P/Q协同控制；
通过上述的电源PQ/VF转换控制***实现同期捕捉及快速切换功能。
三种运行条件下，***联网运行10秒后转入孤网运行，孤网运行90秒后甩负荷运行，在150秒后负荷恢复。
从图3可以看出，本实施例中，分布***转入孤网运行后，条件3状况下，频率下降波动不大，且能迅速恢复到频率误差范围，在甩负荷后，频率上升也在控制范围之内，且恢复正常状态的速度快，且频率波动范围小。相比没有储能***的外嵌调节及单一控制方式调节有明显优势。
由上述实例可知，本发明提供的方案能够实现电网***频率波动范围更小，对电网污染程度大为减小。储能***V/F调节***的投入，能明显改善***的控制效果，分布电源实现V/F、P/Q协同控制，避免了***单一调节缺陷，***结构得到了优化，且能快速达到***的平衡，电网运行更稳定。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种分布式电源嵌套协同控制方法，其特征在于，所述控制方法通过储能***外嵌套分布式电源***实现功率补偿，同时通过V/F调节储能***来实现对分布式电源***的快速调节，以及通过V/F、P/Q内嵌套协同调节分布式电源***的输出。
2.根据权利要求1所述的一种分布式电源嵌套协同控制方法，其特征在于，所述方法中通过V/F调节储能***时，对应的储能***只采用V/F调节，且利用电压、频率偏差变化量控制储能***输出反馈功率。
3.根据权利要求2所述的一种分布式电源嵌套协同控制方法，其特征在于，在进行控制时，电压频率变化量输入储能***，调配储能***释放功率，同时控制回零电路进入待命状态，且控制***迭代搜寻备用补充电源，及时充电；储能***在完成功率调节后，进行储能快速回零，并由备用电源实施充电。
4.根据权利要求1所述的一种分布式电源嵌套协同控制方法，其特征在于，所述方法中通过V/F、P/Q内嵌套协同调节时，以反馈功率与分布式电源***初始功率的合功率实现***协调控制，同时以P/Q调节为主，仅辅助调取V/F内嵌套。
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