CN117310350A - 储能微电网***孤岛检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请适用于供电或配电技术领域，提供了一种储能微电网***孤岛检测方法。该方法包括：获取储能微电网***对应的拓扑图中各节点的实时数据；根据各节点的额定数据，对储能微电网***进行潮流计算，得到各节点的理论暂态数据，并根据各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点；目标节点为实时数据与理论暂态数据的误差大于第一误差阈值的节点；若存在目标节点，则将***异常标志加1，否则，将***异常标志清零；检测当前的***异常标志是否大于或等于2，若当前的***异常标志大于或等于2，则确定储能微电网***处于孤岛状态。本申请能够缩小孤岛检测的检测盲区，提高孤岛检测精度，且不会对电能质量产生影响。

Description

储能微电网***孤岛检测方法

技术领域

本申请涉及供电或配电技术领域，具体涉及一种储能微电网***孤岛检测方法。

背景技术

随着社会的不断发展进步，储能微电网***，例如电化学储能微电网***，迎来了发展机遇。储能微电网***的运行模式按照是否与配电网相连，分为并网运行和孤岛运行。当配电网故障时，储能微电网***断开与配电网的电器连接，进入孤岛运行处于孤岛状态，此时储能微电网***的供电电压和频率不稳定，且储能微电网***的容量可能与所带负荷不匹配，对用电设备造成损害，此外，处于孤岛状态的储能微电网***还可能会对维修人员造成人身危险。因此，及时检测储能微电网***是否处于孤岛状态，以决定停运储能微电网***或是将储能微电网***的控制模式从并网运行转换为孤岛运行模式，具有很重要的意义。

相关技术中，孤岛检测方法分为基于通信的孤岛检测方法和基于本地测量的孤岛检测方法。前者成本较高，后者可分为被动式和主动式孤岛检测方法。其中，被动式孤岛检测方法通过监控公共连接点（Point of Common Coupling，PCC）的电压和电流的相关参数来识别孤岛，但该方法检测盲区较大，准确性和灵敏度不高。主动式孤岛检测方法通过对储能微电网***施加一定扰动，并测量PCC点参数的变化来识别孤岛，但该方法容易对用户侧的电能质量产生不良影响。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种储能微电网***孤岛检测方法，以解决相关孤岛检测方法检测盲区大、易对用户侧的电能质量产生不良影响的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种储能微电网***孤岛检测方法，包括：

获取储能微电网***对应的拓扑图中各节点的实时数据；

根据所述各节点的额定数据，对所述储能微电网***进行潮流计算，得到所述各节点的理论暂态数据，并根据所述各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点；所述目标节点为实时数据与理论暂态数据的误差大于第一误差阈值的节点；

若存在所述目标节点，则将***异常标志加1，若不存在所述目标节点，则将所述***异常标志清零；

检测当前的所述***异常标志是否大于或等于2，若当前的所述***异常标志大于或等于2，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述实时数据包括实时电流数据和实时电压数据，所述理论暂态数据包括理论电流数据和理论电压数据，所述第一误差阈值包括电流误差阈值和电压误差阈值；

所述根据所述各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点，包括：

计算所述各节点的实时电流数据与理论电流数据的电流误差，以及计算所述各节点的实时电压数据与理论电压数据的电压误差；

判断所述各节点中，是否存在电压误差大于所述电压误差阈值，或电流误差大于所述电流误差阈值的节点。

在第一方面的一种可能的实施方式中，在确定所述储能微电网***处于孤岛状态之后，所述方法还包括：

检测所述储能微电网***是否接收到孤岛命令；

若所述储能微电网***接收到所述孤岛命令，则确定所述储能微电网***处于计划孤岛状态，并将所述***异常标志清零；

若所述储能微电网***未接收到所述孤岛命令，则确定所述储能微电网***处于非计划孤岛状态，启动孤岛保护，并将所述***异常标志清零。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述储能微电网***包括的新能源设备、电化学储能设备和负载，与所述拓扑图中的各节点一一对应；

所述根据所述各节点的额定数据，对所述储能微电网***进行潮流计算，得到所述各节点的理论暂态数据，包括：

根据所述各节点，构建新能源模型、电化学储能模型和负载模型；

基于所述新能源模型、所述电化学储能模型和所述负载模型，确定所述各节点的额定数据，并基于所述各节点的额定数据和潮流计算公式，确定所述各节点的初始理论暂态数据；

判断所述初始理论暂态数据是否收敛；若收敛，则结束潮流计算，将所述初始理论暂态数据作为理论暂态数据；若不收敛，则将所述初始理论暂态数据作为额定数据，重新执行所述确定所述各节点的初始理论暂态数据以及判断所述初始理论暂态数据是否收敛的步骤。

在第一方面的一种可能的实施方式中，在所述检测当前的所述***异常标志是否大于或等于2之后，还包括：

若当前的所述***异常标志等于1，则根据所述各节点的实时数据进行潮流计算，确定所述各节点的反推额定数据；

判断所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值，若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差小于第二误差阈值，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态，并更新所述拓扑图。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述根据所述各节点的实时数据进行潮流计算，确定所述各节点的反推额定数据，包括：

将所述各节点的实时数据代入所述潮流计算公式，进行前推回代法潮流计算，确定所述各节点的反推额定数据。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述额定数据为多个，所述反推额定数据为多个，所述反推额定数据与所述额定数据一一对应；

所述若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差小于第二误差阈值，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态，并更新所述拓扑图，包括：

计算所述各节点的各额定数据与对应的反推额定数据的误差；

若每一节点的每一额定数据与对应的反推额定数据的误差均小于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态，并更新所述拓扑图。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述额定数据为多个，所述反推额定数据为多个，所述反推额定数据与所述额定数据一一对应；

在所述判断所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值之后，还包括：

若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差大于或等于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态。

在第一方面的一种可能的实施方式中，所述若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差大于或等于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态，包括：

若任一节点的任一额定数据与对应的反推额定数据的误差大于或等于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态。

在第一方面的一种可能的实施方式中，在所述检测当前的所述***异常标志是否大于或等于2之后，还包括：

若当前的所述***异常标志为0，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态。

本申请实施例提供的储能微电网***孤岛检测方法，根据拓扑图中各节点的额定数据，对储能微电网***进行潮流计算，得到各节点的理论暂态数据，并根据各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点，并在存在目标节点时将***异常标志加1，进而，在***异常标志大于或等于2时，确定储能微电网***处于孤岛状态，能够缩小孤岛检测的检测盲区，提高检测精度，不会对电能质量产生影响，同时用于检测的数据可以一数多用减少资源浪费，且无需增加新设备，检测成本低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的储能微电网***孤岛检测方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例提供的储能微电网***的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的储能微电网***孤岛检测方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请进行更清楚的说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本申请的作用，但不以任何形式限制本申请。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本申请的保护范围。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

此外，本申请实施例中提到的“多个”应当被解释为两个或两个以上。

本申请实施例对储能微电网***进行潮流计算，得到对应的拓扑图中各节点的理论暂态数据，并根据各节点的理论暂态数据和实时数据，判断是否存在目标节点，并在存在目标节点时将***异常标志加1，进而，根据***异常标志的数值，确定储能微电网***是否处于孤岛状态，可以缩小孤岛检测的检测盲区，提高检测精度，且不会对电能质量产生影响。

图1是本申请一实施例提供的储能微电网***孤岛检测方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例中的方法，可以包括：

步骤101、获取储能微电网***对应的拓扑图中各节点的实时数据。

示例性的，参照图2，本实施例中储能微电网***包括新能源设备、电化学储能设备、负载和PCC点。其中，上述新能源设备、电化学储能设备、负载和PCC点可以为多个。且储能微电网***对应的拓扑图中各节点，与储能微电网***中的新能源设备、电化学储能设备、负载和PCC点一一对应。新能源设备可以为分布式新能源设备，例如光伏阵列等，电化学储能设备可以为储能电池，负载为交流负载。

可选的，本实施例中可以通过具有拓扑识别功能的设备获取储能微电网***对应的拓扑图，例如，通过融合终端等设备。实时数据包括实时电压数据和实时电流数据。获取拓扑图中各节点的实时数据，实际为获取各节点对应的设备的实时数据，例如，某一节点对应新能源设备，则获取该节点的实时数据实际是获取该节点对应的新能源设备的实时数据。此外，实时电压数据可以包括电压频率和电压相位，实时电流数据可以包括电流频率和电流相位。

步骤102、根据各节点的额定数据，对储能微电网***进行潮流计算，得到各节点的理论暂态数据，并根据各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点。

其中，目标节点为实时数据与理论暂态数据的误差大于第一误差阈值的节点。本实施例中理论暂态数据为各节点对应的理论数据。各节点的额定数据，实际为各节点对应的设备的额定数据。额定数据可以包括额定电阻、额定电抗和额定电感等。这里，第一误差阈值可以根据实际情况设置，例如可以设置为1%。

在一种可能的实施方式中，本实施例在对储能微电网***进行潮流计算，得到各节点的理论暂态数据时，可以包括A1至A3。

A1、根据各节点，构建新能源模型、电化学储能模型和负载模型。

A2、基于新能源模型、电化学储能模型和负载模型，确定各节点的额定数据，并基于各节点的额定数据和潮流计算公式，确定各节点的初始理论暂态数据。

A3、判断初始理论暂态数据是否收敛；若收敛，则结束潮流计算，将初始理论暂态数据作为理论暂态数据；若不收敛，则将初始理论暂态数据作为额定数据，重新执行确定各节点的初始理论暂态数据以及判断初始理论暂态数据是否收敛的步骤。

其中，由前述可知，本实施例中储能微电网***包括的新能源设备、电化学储能设备和负载，与拓扑图中的各节点一一对应。本实施例根据拓扑图中各节点构建新能源模型、电化学储能模型和负载模型，确定各节点的属性，例如各节点属于PV节点、PQ节点或平衡节点，进而，确定各节点的额定数据，该额定数据包括电阻、电抗和/或电感等，之后，根据各节点的额定数据和潮流计算公式，确定各节点的理论暂态数据。

示例性的，在非孤岛状态下，对于储能微电网***来说配电网提供的容量足够大，因此可以将PCC点作为平衡节点。

可选的，本实施例中负载模型可以包括变压器计算模型和馈线模型，新能源模型可以为光伏阵列模型，电化学储能模型可以为储能电池模型。本实施例可以：

（1）构建负载模型中的变压器计算模型。储能微电网***一般应用于工业园区等地。本实施例以储能微电网***对应的园区内变压器为三相双绕组变压器为例，三相双绕组变压器在结构上是对称点，采用T形等效电路，可以用单相模型表示，变压器的各项参数的表达式如下：

变压器的电阻的表达式为：

式中，为变压器高低绕组的总电阻（Ω），/>为变压器的额定负荷损耗（kW），为变压器的额定电压（kV），/>为变压器的额定容量（kVA），其中，/>、/>和/>可从变压器的铭牌获取。

变压器的电抗的表达式为：

式中，为变压器高低压绕组的总电抗（Ω），/>为变压器阻抗电压的百分数（无单位）。

变压器的励磁电导的表达式为：

式中，为变压器的电导（S），/>为变压器的额定空载损耗（kW）。

变压器的励磁电纳的表达式为：

式中，为变压器的电纳（S），/>为变压器额定空载电流的百分数（无单位）。

需要说明的是，不同模型的表示中，可能存在相同的字母，也就是使用相同字母表示不同模型中不同参数的情况。因此，仅在每个模型的表示中，相同的字母代表相同的参数，而不同模型的表示中，相同的字母可能代表不同的参数，因此以每个模型中字母的注释为准，请注意区分。

（2）构建负载模型中的馈线模型。由前述可知，储能微电网***一般用于工业园区等地，电力走线通常不使用架空线路，而是使用三相电缆，上述三相电缆为四芯电缆或五芯电缆。本实施例中以电缆采用四芯的三相电缆为例，电缆的各项参数的表达式如下：

电缆的交流电阻的表达式为：

在交流电压下，线芯电阻将由于集肤效应、邻近效应而增大，这种情况下的电阻称为有效电阻或交流电阻，电缆线芯的有效电阻，国内一般均采用IEC-287推荐的公式：

式中，R为最高工作温度下交流有效电阻（），/>为最高工作温度下直流电阻（），/>为集肤效应系数，/>为邻近效应系数。其中，

其中，为集肤效应中频率与导体结构影响作用，/>为邻近效应中导体相互间产生的交变磁场影响作用，f为频率（Hz），/>为线芯直径（m），S为电缆中心间的距离（m），/>为线芯结构常数（其中，分割导体的/>，其它导体的/>），/>为线芯结构系数（其中，分割导体的/>，其它导体的/>），对于使用磁性材料制作的铠装或护套电缆，/>和/>比计算值大，即：/>。

电缆的电感的表达式为：

三相电缆的电感影响因素较多，包括缆芯自感、相间互感、金属护套的电感等，线芯的相间影响及金属护套的相间影响又与三相在同一平面排列或呈“品”字型排列有关，若三相电缆电缆中心间的距离不等，或单芯三根品字型排列时，三相电缆的电感按下式计算：

式中，为电缆自感，计算一般取/>，L为电缆单位长度的电感（H/m），/>为线芯直径（m），S为电缆中心间的距离（m），是准确的两相间的距离，/>、/>和/>分别为电缆各相中心之间的距离（m），“黄绿”、“黄红”的电缆中心间距相同，分别设为，“红绿”的电缆中心间距设为/>（一般电缆以黄绿红蓝区分ABCN，本实施例中所使用的电缆N相居中心，ABC相环绕N排布；五芯电缆一般为黄绿红蓝黑五种颜色分别对应ABCN地），已知线芯截面，可由国标GB/T 12706.1得到不考虑形状和压紧程度如何的假设直径。黄绿红线芯截面相同，其直径设为/>；黑线芯截面不同，其直径设为/>。已知线芯截面，可由国标GB/T 12706.1得到绝缘厚度。黄绿红线芯截面相同，其绝缘厚度设为/>；黑线芯截面不同，其绝缘厚度设为/>。根据线芯布局得：

。

电缆的电抗的表达式为：

式中，为电缆的电抗，L为电缆单位长度的电感（H/m）。

（3）构建新能源模型，即光伏阵列模型。光伏阵列的输出功率具有强烈的非线性，并且与日照强度、空气质量等气象条件密切相关，因此，本实施例根据光伏阵列的输出功率特性和最大功率点跟踪策略构建模型。

光伏阵列中光伏电池的模型是一个受控电流源，其电流-电压特性如下：

式中，I为光伏阵列的输出电流；分别为光伏阵列中光伏电池组件并联和串联的个数；/>为光伏阵列中光伏电池PN节反向饱和电流；Q为电子电荷量；/>为光伏阵列开路电压；A为效率系数，其数值在1~3之间变化；T为光伏电池温度；K为玻耳兹曼常数；为单个光伏电池的光生电流，其大小可由下式计算得出：

式中，为标准测试条件下得到的光伏电池组件的短路电流；/>和/>为标准测试条件下的温度与辐射强度；T'为实时温度；Q'为光伏电池表面实际接收到的负荷强度；为光伏电池的短路电流温度系数。

则光伏阵列的最大输出功率为：，由于光伏经光伏逆变器转换为三相交流后接入储能微电网，光伏逆变器本身具有一定转换效率，同时由于光伏输出能力受日照影响较大，一般储能微电网控制策略中为防止电压波动，会限制光伏阵列的输出功率：/>，其中，/>为光伏逆变器转换效率与光伏阵列模型限制功率比的乘积，一般取0~0.95。

（4）构建电化学储能模型，即储能电池模型。储能电池的输入或输出主要由储能双向变流器控制，具有自动同期的功能，工作时既可以作为储能微电网***的电源，又可以作为储能微电网***的负载，目前多数储能电池采用PQ控制策略。且正常运行状态下储能电池的运行是完全按照能量管理***运行，充电或放电功率是固定的，不会受环境或负载变化等因素影响，因此，本实施例将储能电池看作一个PQ节点。

示例性的，本实施例在进行潮流计算时，基于构建的新能源模型、电化学储能模型和负载模型确定的各节点的额定数据和潮流计算公式，确定各节点的理论电压数据和理论电流数据，作为初始理论暂态数据。其中，各节点的理论电压数据可以包括理论电压频率和理论电压相位，理论电流数据可以包括理论电流频率和理论电流相位。

可选的，本实施例根据各节点和支路的额定数据、预设初始电压和潮流计算公式，计算三相等效参数，进而依次计算负荷电流、支路电流、节点电压和节点电流。其中，节点电压和节点电流作为各节点的理论电压数据和理论电流数据。预设初始电压可以从能量管理***中获取。

示例性的，本实施例在计算得到各节点的理论电压数据后，判断是否存在，其中，i=1,2,3,...,n，n根据储能微电网***中节点的数量确定，k=1,2,3,...，k表示第k次计算，也就是判断是否所有的节点第k+1次计算得到的理论电压数据与第k次计算得到的理论电压数据的差值的绝对值均小于或等于误差判据/>，这里，/>取。若/>，则确定初始理论暂态数据收敛，否则，确定初始理论暂态数据未收敛。

本实施例中，通过判断初始理论暂态数据是否收敛，并在收敛时，结束潮流计算，将初始理论暂态数据作为理论暂态数据，可以满足孤岛检测的精度要求，同时满足孤岛检测的时间要求，且不会因储能微电网***内负载类型的变动而引起检测精度的波动。

需要说明的是，本实施例可以根据拓扑图中的各节点，构建相应的模型，确定各节点的额定数据，并采用任意潮流计算方法，根据各节点的额定数据，对储能微电网***进行潮流计算，以得到各节点的理论暂态数据。上述模型构建和潮流计算方法可以采用任意的模型构建和潮流计算方法，并不只局限于A1至A3中限定的模型构建和潮流计算方法。A1至A3及相关描述只是提供的一个简单示例。

本实施例中，根据潮流计算得到各节点的理论暂态数据，从而后续根据理论暂态数据和实时数据确定目标节点，并根据目标节点判断储能微电网***是否处于孤岛状态。将潮流计算引入孤岛检测，由于潮流计算是电力***分析的基础，因此，既可以将其他用到潮流计算的地方进行潮流计算得到的相关数据，直接应用到孤岛检测中，又可以将孤岛检测中潮流计算得到的相关数据，应用到其他需要进行潮流计算的地方，即实现一数多用，电子设备可以灵活分配潮流计算任务，实现处理器运行最优、提高运行稳定性的目的，而无需单独为孤岛检测分配运算区域。

此外，储能微电网***相对于配电网，节点较少，潮流计算过程耗时短，可以满足孤岛检测的时间要求，同时，从能量管理***中获取潮流计算的预设初始电压，可以进一步加快潮流计算的收敛速度，与相关技术对比在设备层计算量更少，计算速度更优。

在一种可能的实施方式中，本实施例在判断是否存在目标节点时，可以包括B1至B2。

B1、计算各节点的实时电流数据与理论电流数据的电流误差，以及计算各节点的实时电压数据与理论电压数据的电压误差。

B2、判断各节点中，是否存在电压误差大于电压误差阈值，或电流误差大于电流误差阈值的节点。

其中，理论暂态数据包括理论电流数据和理论电压数据，第一误差阈值包括电流误差阈值和电压误差阈值。

示例性的，本实施例中将各节点的实时电流数据与理论电流数据的差值，与实时电流数据的比值，作为电流误差，将各节点的实时电压数据与理论电压数据的差值，与实时电压数据的比值，作为电压误差。电流误差阈值和电压误差阈值可以根据需要设置，例如均可以设置为1%。

步骤103、若存在目标节点，则将***异常标志加1，若不存在目标节点，则将***异常标志清零。

示例性的，本实施例中，若存在电压误差大于电压误差阈值，或电流误差大于电流误差阈值的节点，则确定存在目标节点。***异常标志指示储能微电网***异常的次数，为大于等于0的整数。

步骤104、检测当前的***异常标志是否大于或等于2，若当前的***异常标志大于或等于2，则确定储能微电网***处于孤岛状态。

示例性的，本实施例在检测到当前的***异常标志大于或等于2时，可以认为在对储能微电网***的检测中，储能微电网***对应的拓扑图中连续两次存在目标节点，也就是连续两次存在节点的实时数据与对应理论暂态数据之间的误差超出了误差范围，此时，确定储能微电网***处于孤岛状态。

在一种可能的实施方式中，本实施例在确定储能微电网***处于孤岛状态之后，还可以检测储能微电网***是否接收到孤岛命令，若储能微电网***接收到孤岛命令，则确定储能微电网***处于计划孤岛状态，并将***异常标志清零，若储能微电网***未接收到孤岛命令，则确定储能微电网***处于非计划孤岛状态，启动孤岛保护，并将***异常标志清零，同时，可以发送报警信息以提醒工作人员此时储能微电网***处于非计划孤岛状态，例如可以播放语音提示或闪烁指示灯。

可选的，本实施例中，当检测到储能微电网***接收到孤岛命令时，表明上位机或其他控制设备下发了孤岛命令，此时储能微电网***处于计划孤岛状态，是进入按照控制策略有计划的孤岛运行，不需要启动孤岛保护，只需将***异常标志清零。当检测到储能微电网***未接收到孤岛命令时，表明此时储能微电网***处于非计划孤岛状态，需要启动孤岛保护以对储能微电网***进行保护，并将***异常标志清零。

在一种可能的实施方式中，本实施例在检测当前的***异常标志是否大于或等于2之后，还可以包括C1至C2。

C1、若当前的***异常标志等于1，则根据各节点的实时数据进行潮流计算，确定各节点的反推额定数据。

C2、判断各节点的额定数据与反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值，若各节点的额定数据与反推额定数据的误差小于第二误差阈值，则确定储能微电网***未处于孤岛状态，并更新拓扑图。

示例性的，本实施例中，若当前的***异常标志等于1，则表明储能微电网***对应的拓扑图中，出现节点的实时数据与对应理论暂态数据之间的误差超出了误差范围，与上一次出现节点的实时数据与对应理论暂态数据之间的误差超出了误差范围的时间间隔较长，或，是首次出现节点的实时数据与对应理论暂态数据之间的误差超出了误差范围，此时可能是由于储能微电网***中有新启动运行的设备造成的，而不能确定储能微电网***是否处于孤岛状态。因此，本实施例可以基于各节点的反推额定数据，进一步确定储能微电网***的状态。

在一种可能的实施方式中，本实施例在根据各节点的实时数据进行潮流计算，确定各节点的反推额定数据时，可以将各节点的实时数据代入潮流计算公式，进行前推回代法潮流计算，确定各节点的反推额定数据。

可选的，本实施例中将各节点的实时数据代入潮流计算公式，例如前述实施例步骤102中用到的潮流计算公式中，并进行前推回代法潮流计算，确定各节点的反推额定数据。也就是利用各节点的实时电压数据和实时电流数据计算各节点的负载情况。其中，得到的反推额定数据与额定数据一一对应。

在一种可能的实施方式中，本实施例中在各节点的额定数据与反推额定数据的误差小于第二误差阈值，确定储能微电网***未处于孤岛状态，并更新拓扑图时，可以包括：计算各节点的各额定数据与对应的反推额定数据的误差；若每一节点的每一额定数据与对应的反推额定数据的误差均小于第二误差阈值，则确定储能微电网***未处于孤岛状态，并更新拓扑图。

示例性的，由前述可知，额定数据为多个，反推额定数据为多个，且反推额定数据与额定数据一一对应。第二误差阈值可以根据实际情况设置，例如可以设置为1%。

可选的，本实施例中，当各节点的额定数据与对应的反推额定数据的误差均小于第二误差阈值，则可以认为储能微电网***中有新启动运行的设备（新能源设备或电化学储能设备），并且是由于新启动运行的设备导致储能微电网***对应的拓扑图存在目标节点，此时储能微电网***处于正常运行状态，即未处于孤岛状态，可以控制具有拓扑识别功能的融合终端等设备更新拓扑图，以保证拓扑图的正确性，避免后续根据未更新的拓扑图进行数据计算时产生误差从而造成误判。

示例性的，本实施例在判断各节点的额定数据与反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值之后，还可以在各节点的额定数据与反推额定数据的误差大于或等于第二误差阈值时，确定储能微电网***处于孤岛状态。

本实施例中，当任一节点的任一额定数据与对应的反推额定数据的误差大于或等于第二误差阈值时，确定储能微电网***处于孤岛状态。之后，可以检测储能微电网***是否接收到孤岛命令，在储能微电网***接收到孤岛命令时，确定储能微电网***处于计划孤岛状态，在储能微电网***未接收到孤岛命令时，确定储能微电网***处于非计划孤岛状态，启动孤岛保护，并将***异常标志清零，同时，可以发送报警信息以提醒工作人员此时储能微电网***处于非计划孤岛状态，例如可以播放语音提示或闪烁指示灯。

其中，上述检测储能微电网***是否接收到孤岛命令的步骤的具体实现过程和原理可以参照前述实施例，此处不再赘述。

在一种可能的实施方式中，本实施例在检测当前的***异常标志是否大于或等于2之后，还可以在当前的***异常标志为0时，确定储能微电网***未处于孤岛状态，也就是此时储能微电网处于正常运行状态。

本申请实施例提供的储能微电网***孤岛检测方法，根据拓扑图中各节点的额定数据，对储能微电网***进行潮流计算，得到各节点的理论暂态数据，并根据各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点，并在存在目标节点时将***异常标志加1，进而，在***异常标志大于或等于2时，确定储能微电网***处于孤岛状态，能够缩小孤岛检测的检测盲区，提高检测精度，不会对电能质量产生影响，同时用于检测的数据可以一数多用减少资源浪费，且无需增加新设备，检测成本低。

图3是本申请一实施例提供的储能微电网***孤岛检测方法的流程框图。如图3所示，本申请实施例中的方法，可以包括：

步骤201、获取储能微电网***对应的拓扑图。

步骤202、获取拓扑图中各节点的实时数据。

步骤203、根据拓扑图中各节点的额定数据进行潮流计算，得到各节点的理论暂态数据。

步骤204、根据各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点。

若是，则执行步骤205；若否，则执行步骤206。

步骤205、***异常标志加1。

步骤206、***异常标志清零。

步骤207、判断当前的***异常标志是否大于或等于2。

若是，则执行步骤208；若否，则执行步骤209。

步骤208、确定储能微电网***处于孤岛状态。

步骤209、判断当前的***异常标志是否等于1。

若是，则执行步骤210；若否，则执行步骤213。

步骤210、根据各节点的实时数据进行潮流计算，确定各节点的反推额定数据。

步骤211、判断各节点的额定数据与反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值。

若是，则执行步骤212；若否，则执行步骤208。

步骤212、确定储能微电网***未处于孤岛状态，并更新拓扑图。

步骤213、当前的***异常标志等于0，确定储能微电网***未处于孤岛状态。

本实施例中步骤201至步骤213的具体实现过程和原理可以参照前述实施例，此处不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，包括：

获取储能微电网***对应的拓扑图中各节点的实时数据；

根据所述各节点的额定数据，对所述储能微电网***进行潮流计算，得到所述各节点的理论暂态数据，并根据所述各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点；所述目标节点为实时数据与理论暂态数据的误差大于第一误差阈值的节点；

若存在所述目标节点，则将***异常标志加1，若不存在所述目标节点，则将所述***异常标志清零；

检测当前的所述***异常标志是否大于或等于2，若当前的所述***异常标志大于或等于2，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态。

2.根据权利要求1所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，所述实时数据包括实时电流数据和实时电压数据，所述理论暂态数据包括理论电流数据和理论电压数据，所述第一误差阈值包括电流误差阈值和电压误差阈值；

所述根据所述各节点的实时数据和理论暂态数据，判断是否存在目标节点，包括：

计算所述各节点的实时电流数据与理论电流数据的电流误差，以及计算所述各节点的实时电压数据与理论电压数据的电压误差；

判断所述各节点中，是否存在电压误差大于所述电压误差阈值，或电流误差大于所述电流误差阈值的节点。

3.根据权利要求1所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，在确定所述储能微电网***处于孤岛状态之后，所述方法还包括：

检测所述储能微电网***是否接收到孤岛命令；

若所述储能微电网***接收到所述孤岛命令，则确定所述储能微电网***处于计划孤岛状态，并将所述***异常标志清零；

若所述储能微电网***未接收到所述孤岛命令，则确定所述储能微电网***处于非计划孤岛状态，启动孤岛保护，并将所述***异常标志清零。

4.根据权利要求1所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，所述储能微电网***包括的新能源设备、电化学储能设备和负载，与所述拓扑图中的各节点一一对应；

所述根据所述各节点的额定数据，对所述储能微电网***进行潮流计算，得到所述各节点的理论暂态数据，包括：

根据所述各节点，构建新能源模型、电化学储能模型和负载模型；

基于所述新能源模型、所述电化学储能模型和所述负载模型，确定所述各节点的额定数据，并基于所述各节点的额定数据和潮流计算公式，确定所述各节点的初始理论暂态数据；

判断所述初始理论暂态数据是否收敛；若收敛，则结束潮流计算，将所述初始理论暂态数据作为理论暂态数据；若不收敛，则将所述初始理论暂态数据作为额定数据，重新执行所述确定所述各节点的初始理论暂态数据以及判断所述初始理论暂态数据是否收敛的步骤。

5.根据权利要求4所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，在所述检测当前的所述***异常标志是否大于或等于2之后，还包括：

若当前的所述***异常标志等于1，则根据所述各节点的实时数据进行潮流计算，确定所述各节点的反推额定数据；

判断所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值，若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差小于第二误差阈值，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态，并更新所述拓扑图。

6.根据权利要求5所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，所述根据所述各节点的实时数据进行潮流计算，确定所述各节点的反推额定数据，包括：

将所述各节点的实时数据代入所述潮流计算公式，进行前推回代法潮流计算，确定所述各节点的反推额定数据。

7.根据权利要求5所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，所述额定数据为多个，所述反推额定数据为多个，所述反推额定数据与所述额定数据一一对应；

所述若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差小于第二误差阈值，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态，并更新所述拓扑图，包括：

计算所述各节点的各额定数据与对应的反推额定数据的误差；

若每一节点的每一额定数据与对应的反推额定数据的误差均小于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态，并更新所述拓扑图。

8.根据权利要求5所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，所述额定数据为多个，所述反推额定数据为多个，所述反推额定数据与所述额定数据一一对应；

在所述判断所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差是否小于第二误差阈值之后，还包括：

若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差大于或等于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态。

9.根据权利要求8所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，所述若所述各节点的额定数据与所述反推额定数据的误差大于或等于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态，包括：

若任一节点的任一额定数据与对应的反推额定数据的误差大于或等于所述第二误差阈值，则确定所述储能微电网***处于孤岛状态。

10.根据权利要求1至9任一项所述的储能微电网***孤岛检测方法，其特征在于，在所述检测当前的所述***异常标志是否大于或等于2之后，还包括：

若当前的所述***异常标志为0，则确定所述储能微电网***未处于孤岛状态。