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微电网控制方法、装置、微电网主控制器及存储介质与流程

2022-03-26 15:44:01 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于微电网技术领域,尤其涉及一种微电网控制方法、装置、微电网主控制器及存储介质。


背景技术:

2.微电网是由分布式电源、储能装置、相关负荷、监控、保护装置和储能变流器(power conversion system,pcs)汇集而成的小型发配电系统,同时作为一个完整的电力系统,依靠自身的控制及管理功能可以实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等方面的功能,不仅可以独立离网运行,还可以与外部电网并网运行。
3.不同的微电网其结构上大同小异,其微电网的优异性主要取决于微电网的核心装置性能,例如微电网主控制器、后台监控装置以及分布式电源并网接口装置等,而作为最关键的核心装置微电网主控制器,其控制策略对整个微电网的优异性有着决定性的作用,例如能否最大效率的对分布式电源产生的能源进行利用。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供了一种微电网控制方法、装置、微电网主控制器及存储介质,可以提高分布式电源的能源利用率。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种微电网控制方法,所述微电网控制方法包括:
6.在所述微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,获取所述分布式电源的发电功率和所述微电网的负荷;
7.若所述分布式电源的发电功率与所述微电网的负荷不相等,则根据所述微电网中储能电池的荷电状态,向所述微电网中的储能变流器发送功率调节指令,所述功率调节指令用于指示所述储能变流器调节所述分布式电源与所述储能电池供应的总功率,以使所述微电网处于功率平衡状态,所述功率平衡状态是指所述总功率与所述微电网的负荷保持平衡的状态;
8.在所述微电网处于离网状态且所述分布式电源处于开机状态时,根据所述储能电池的荷电状态,调节所述分布式电源的发电功率。
9.可选地,在所述微电网处于并网状态之前,还包括:
10.获取所述微电网的并网信号,并根据所述并网信号向所述储能变流器发送并网指令,所述并网指令用于指示所述储能变流器判断所述微电网与外部电网是否满足同期条件,并返回所述同期条件的判断结果,所述同期条件是指所述微电网与所述外部电网连接的开关两侧的电压、频率以及相位处于同步状态;
11.若所述判断结果指示所述微电网与所述外部电网满足同期条件,则确定所述微电网处于并网状态;
12.若所述判断结果指示所述微电网与所述外部电网不满足同期条件,则确定所述微
电网处于离网状态。
13.可选地,所述若所述分布式电源的发电功率与所述微电网的负荷不相等,则根据所述微电网中储能电池的荷电状态,向储能变流器发送功率调节指令包括:
14.若所述分布式电源的发电功率大于所述微电网的负荷且所述储能电池的荷电状态低于第一预设百分比,则向所述储能变流器发送充电指令,所述充电指令用于指示所述储能变流器对所述储能电池进行充电;
15.若所述分布式电源的发电功率大于所述微电网的负荷且所述储能电池的荷电状态高于或等于第一预设百分比,则向所述储能变流器发送功率输出指令,所述功率输出指令用于指示所述储能变流器按照用电优先级将所述发电功率输出至目标用电设备;
16.若所述分布式电源的发电功率小于所述微电网的负荷且所述储能电池的荷电状态高于或等于第二预设百分比,则向所述储能变流器发送放电指令,所述放电指令用于指示所述储能变流器对所述储能电池进行放电;
17.若所述分布式电源的发电功率小于所述外部电网的负荷且所述储能电池的荷电状态低于第三预设百分比,则向所述储能变流器发送所述充电指令,所述第三预设百分比小于第二预设百分比。
18.可选地,所述微电网控制方法还包括:
19.在所述微电网处于并网状态时,若检测到所述分布式电源的发电功率大于预设功率,则将所述微电网由并网状态切换到离网状态。
20.可选地,所述若检测到所述分布式电源的发电功率大于预设功率,则将所述微电网由并网状态切换到离网状态包括:
21.若检测到所述分布式电源的发电功率大于所述预设功率,则调节所述分布式电源的发电功率为零;
22.在调节所述分布式电源的发电功率为零的时长达到预设时长后,向所述分布式电源发送功率恢复指令,所述功率恢复指令用于指示所述分布式电源恢复满功率发电状态;
23.若功率恢复后的所述分布式电源的发电功率大于所述预设功率,则向所述储能变流器发送离网指令,以将所述微电网由并网状态切换到离网状态。
24.可选地,所述根据所述储能电池的荷电状态,调节所述分布式电源的发电功率包括:
25.若所述储能电池的荷电状态高于或等于第四预设百分比,则降低所述分布式电源的发电功率;
26.若所述储能电池的荷电状态低于第五预设百分比,则调节所述分布式电源进行满功率发电。
27.可选地,所述若所述储能电池的荷电状态大于或等于第四预设百分比,则降低所述分布式电源的发电功率包括:
28.在工作时间为夜间时间时,若所述储能电池的荷电状态大于或等于第四预设百分比,则降低所述分布式电源的发电功率至零。
29.本技术实施例的第二方面提供了一种微电网控制装置,所述微电网控制装置包括:
30.获取模块,用于在所述微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,获取
所述分布式电源的发电功率和所述微电网的负荷;
31.第一功率调节模块,用于若所述分布式电源的发电功率不等于所述微电网的负荷,则根据所述微电网中储能电池的荷电状态,向所述微电网中的储能变流器发送功率调节指令,所述功率调节指令用于指示所述储能变流器调节所述分布式电源与所述储能电池供应的总功率,以使所述微电网处于功率平衡状态,所述功率平衡状态是指所述总功率与所述微电网的负荷保持平衡的状态;
32.第二功率调节模块,用于在所述微电网处于离网状态且所述分布式电源处于开机状态时,根据所述储能电池的荷电状态,调节所述分布式电源的发电功率。
33.本技术实施例的第三方面提供了一种微电网主控制器,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的微电网控制方法。
34.本技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的微电网控制方法。
35.本技术实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在微电网主控制器上运行时,使得所述微电网主控制器执行上述第一方面所述的微电网控制方法。
36.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本技术实施例在微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,首先获取分布式电源的发电功率和微电网的负荷;其次若分布式电源的发电功率不等于微电网的负荷,则根据微电网中储能电池的荷电状态,向储能变流器发送功率调节指令,以调节微电网与微电网处于平衡状态,由于功率调节指令用于指示储能变流器调节分布式电源与储能电池供应的总功率,因此可以保证并网状态下分布式电源能源利用率的最大化;本技术实施例在微电网处于离网状态时,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率,以保证在离网状态下分布式电源能源利用率的最大化。上述方案通过在并网以及离网状态下对分布式电源的发电功率的调节,可以提高分布式电源的能源利用率。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本技术实施例一提供的一种微电网控制方法的流程示意图;
39.图2是微电网与用户用电设备以及外部电网的交互结构图;
40.图3是本技术实施例二提供的一种微电网控制方法的流程示意图;
41.图4是本技术实施例三提供的一种微电网控制装置的结构示意图;
42.图5是本技术实施例四提供的一种微电网主控制器的结构示意图。
具体实施方式
43.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
44.应当理解,当在本技术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。
45.还应当理解,在本技术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。
46.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0047]
另外,在本技术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。
[0048]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术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。
[0049]
微电网是指由分布式电源、储能装置、pcs、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括燃料电池、光伏电池、及蓄电池等储能电池。它们接在用户侧,具有成本低、电压低以及污染小等特点。
[0050]
但由于环境保护和能源枯竭的双重压力,可再生新能源成为了新的能源发展方向,因此微电网的发展也具备了较大的潜力和利益。而在微电网的发展中,提高供电可靠性和供电质量的要求以及远距离输电带来的种种约束都在推动着在靠近负荷中心设立相应电源,若每个相应的电源对应一个就地控制器,则会加剧微电网的复杂程度,实现较为困难,因此在实际应用中,通常通过微电网主控制器实现对整个微电网的集中控制,不需要分布式的就地控制器,而微电网的主控制器的控制策略对整个微电网的优异性有着决定性的作用,例如:对微电网中的能源利用率有着决定性的作用。
[0051]
因此,为了提高微电网中分布式电源的能源利用率,本技术提出了一种微电网控制方法,可以在微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,获取分布式电源的发电功率和微电网的负荷;然后在分布式电源的发电功率不等于微电网的负荷时,根据微电网中储能电池的荷电状态,向储能变流器发送功率调节指令,以调节微电网与微电网处于平衡状态,由于功率调节指令用于指示储能变流器调节分布式电源与储能电池供应的总功率,因此可以保证并网状态下分布式电源能源利用率的最大化;本技术实施例在微电网处
于离网状态时,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率,以保证在离网状态下分布式电源能源利用率的最大化。通过在并网以及离网状态下对分布式电源的发电功率的调节,提高了分布式电源的能源利用率。
[0052]
应理解,本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,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0053]
为了说明本技术的技术方案,下面通过具体实施例来说明。
[0054]
参照图1,示出了本技术实施例一提供的一种微电网控制方法的流程示意图,该微电网控制方法可以应用在微电网主控制器中。如图1所示,该微电网控制方法可以包括如下步骤:
[0055]
步骤101,在微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,获取分布式电源的发电功率和微电网的负荷。
[0056]
其中,微电网处于并网状态可以是指微电网的并网开关处于合闸状态,微电网可以通过并网开关与外部电网连接,外部电网是指包含变电、输电以及配电三个单元的电网,相对于微电网的范围来说,外部电网是指大型发配电系统,微电网是指由分布式电源、储能电池、pcs、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统;分布式电源可以包括风力发电装置(即风机)、光伏发电装置等新能源发电装置;微电网的负荷可以是指微电网内负荷运行产生的功率。
[0057]
在本技术实施例中,在微电网处于并网状态时,首先检测分布式电源是否处于开机状态,若处于关机状态,则向分布式电源发送开机指令,使分布式电源可以开机进行发电,在分布式电源开机后,微电网主控制器可以获取分布式电源的发电功率和微电网内负荷运行产生的功率。
[0058]
在一种可能的实施方式中,在微电网处于并网状态之前,还包括:
[0059]
获取微电网的并网信号,并根据并网信号向储能变流器发送并网指令,并网指令用于指示储能变流器判断微电网与外部电网是否满足同期条件,并返回同期条件的判断结果,同期条件是指微电网与外部电网连接的开关两侧的电压、频率以及相位处于同步状态;
[0060]
若判断结果指示微电网与外部电网满足同期条件,则确定微电网处于并网状态;
[0061]
若判断结果指示微电网与外部电网不满足同期条件,则确定微电网处于离网状态。
[0062]
在本技术实施例中,微电网在处于并网状态之前可能处于离网运行状态,在离网运行状态时,合上微电网的并网开关,在并网开关处于合闸状态时,会生成一个电信号(即并网信号),微电网主控制器在获取到该并网信号时,由于此时如图2中所示的智能并网柜内的晶闸管还处于断开状态,且只有智能并网柜的晶闸管处于合闸状态时,其微电网才能由离网状态转换为并网状态,所以微电网主控制器在获取到该并网信号后,应向pcs发送并网指令,pcs在接收到该并网指令后开始检测同期(即判断微电网与外部电网是否满足同期条件),若满足同期条件,则微电网主控制器向智能并网柜发送合闸指令,使智能并网柜中的晶闸管处于合闸状态,此时微电网由离网状态转换并网状态成功。
[0063]
应理解,上述微电网由离网状态转换为并网状态可应用于微电网的任意工作时间,本技术对此不作限定。
[0064]
步骤102,若分布式电源的发电功率与微电网的负荷不相等,则根据微电网中储能
电池的荷电状态,向微电网中的储能变流器发送功率调节指令。
[0065]
在本技术实施例中,在微电网处于并网状态时,其分布式电源的发电功率首先要可以保证微电网自身的运行,然后在保证自身正常运行的基础上,再考虑将分布式电源发出的多余的发电功率分配输出,而分布式电源的发电功率可以保证微电网自身正常运行的条件即为分布式电源的发电功率与微电网内负荷运行所需的功率相等,若分布式电源发电功率与微电网内负荷运行所需的功率不相等,则应该向pcs发送功率调节指令,pcs根据该功率调节指令调节分布式电源与储能电池可供应的总功率,以使得可供应的总功率与微电网内负荷运行所需的功率保持平衡,进而使微电网处于功率平衡的状态,在不限制分布式电源发电功率的情况下,提高分布式电源发电功率的利用率。
[0066]
在一种可能的实施方式中,若分布式电源的发电功率与微电网的负荷不相等,则根据微电网中储能电池的荷电状态,向储能变流器发送功率调节指令包括:
[0067]
若分布式电源的发电功率大于微电网的负荷且储能电池的荷电状态低于第一预设百分比,则向储能变流器发送充电指令,充电指令用于指示储能变流器对储能电池进行充电;
[0068]
若分布式电源的发电功率大于微电网的负荷且储能电池的荷电状态高于或等于第一预设百分比,则向储能变流器发送功率输出指令,功率输出指令用于指示储能变流器按照用电优先级将发电功率输出至目标用电设备;
[0069]
若分布式电源的发电功率小于微电网的负荷且储能电池的荷电状态高于或等于第二预设百分比,则向储能变流器发送放电指令,放电指令用于指示储能变流器对储能电池进行放电;
[0070]
若分布式电源的发电功率小于外部电网的负荷且储能电池的荷电状态低于第三预设百分比,则向储能变流器发送充电指令,第三预设百分比小于第二预设百分比。
[0071]
在本技术实施例中,pcs根据功率调节指令对功率进行调节具体可以为:首先判断分布式电源的发电功率是否大于微电网的负荷,若分布式电源的发电功率大于微电网的负荷,则说明分布式电源产生了多余的发电功率,为了不浪费多余的发电功率,提高分布式电源的能源利用率,可以判断当前时刻储能电池的荷电状态,若储能电池的荷电状态低于第一预设百分比,则说明储能电池中的剩余电荷不足,需要充电,此时可以由微电网主控制器向pcs发送充电指令,pcs根据充电指令对储能电池进行充电;若储能电池的荷电状态高于第一预设百分比,则说明储能电池中的剩余电荷充足,不需要充电,此时可以由微电网主控制器向pcs发送功率输出指令,pcs根据功率输出指令以及用电优先级将多余的发电功率输出至目标用电设备。
[0072]
其中,目标用电设备可以是指如图2所示的外部电网和用户用电设备,若外部电网的用电优先级高于用户用电设备的用电优先级,则pcs根据功率输出指令将多余的发电功率输出至外部电网中,若用户用电设备的用电优先级高于外部电网的优先级,则pcs应根据功率输出指令将多余的发电功率输出至用户的用电设备。
[0073]
应理解,pcs可以通过图2中的电池管理装置根据充电指令对储能电池进行充电,其中,电池管理装置是指智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电、延长电池的使用寿命以及监控电池状态的装置,例如电池管理系统(battery management system,bms),可以通过bms获取储能电池的荷电状态,并通过bms控制储能电池进行充放
电。
[0074]
还应理解的是,如图2的微电网与用户用电设备以及外部电网的交互结构图所示,可以得出微电网通过pcs与用户用电设备以及外部电网进行功率交互,且在微电网处于并网状态时,微电网与外部电网可通过智能并网柜进行连接。
[0075]
示例性地,本技术实施例中的第一预设百分比可以取值为70%,即储能电池的荷电状态低于70%,确定储能电池需要充电;储能电池的荷电状态高于或等于70%,储能电池不需要充电,多余的发电功率可以根据用电优先级依次输出给外部电网和用户用电设备。
[0076]
在本技术实施例中,pcs根据功率调节指令对功率进行调节具体还可以为:若分布式电源的发电功率小于微电网的负荷,则说明分布式电源产生的发电功率不足以支撑微电网的正常运行,为了保证微电网的正常运行,可以判断当前时刻储能电池的荷电状态,若储能电池的荷电状态高于或等于第二预设百分比,说明储能电池中剩余电荷充足,可以向微电网提供运行所需的功率,其中第二预设百分比可以等于第一预设百分比,也可以不等于第一预设百分比,此时,可以由微电网主控制器向pcs发送放电指令,pc s根据放电指令控制bms对储能电池进行放电;若储能电池的荷电状态低于第三预设百分比,则说明储能电池中剩余电荷不足,无法向微电网提供运行所需的功率,需要借助外部电网向微电网输送功率,以保证微电网处于功率平衡状态,此时,可以由微电网主控制器向pcs发送充电指令,pcs根据充电指令控制bms对储能电池进行充电,即将外部电网输送的功率输入到储能电池中,其中,第三预设百分比可以是指储能电池的荷电状态的下限,低于该荷电状态的下限,储能电池会处于过放电状态,会降低储能电池的使用寿命。
[0077]
应理解,第三预设百分比应小于第二预设百分比,第二预设百分比可以取值为70%,第三预设百分比可以取值为40%,且上述取值均为示例,第二预设百分比与第三预设百分比在满足第三预设百分比应小于第二预设百分比的情况下,可根据微电网的实际情况进行配置,本技术不对第二预设百分比以及第三预设百分比的具体数值进行限制。
[0078]
还应理解的是,pcs在控制bms进行充放电操作时,其充放电的功率应限制在60kw以内,防止过充电和过放电的情况出现。
[0079]
步骤103,在微电网处于离网状态且分布式电源处于开机状态时,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率。
[0080]
在本技术实施例中,微电网处于离网状态时,pcs是直接为用户用电设备进行供电的,即pcs输送的功率是直接给用户的,此时pcs的功率是不受微电网主控制器控制的,所以在微电网处于离网状态且分布式电源处于开机状态时,需要根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率,以提高分布式电源的能源利用率。
[0081]
在一种可能的实施方式中,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率包括:
[0082]
若储能电池的荷电状态高于或等于第四预设百分比,则降低分布式电源的发电功率;
[0083]
若储能电池的荷电状态低于第五预设百分比,则调节分布式电源进行满功率发电。
[0084]
其中,第四预设百分比通常为储能电池可以承载电荷的上限,例如可以取值为90%,第五预设百分比通常为储能电池可以维持正常工作所需电荷的下限,例如可以取值
为10%。
[0085]
示例性地,若储能电池的荷电状态高于或等于90%,则确定储能电池可以承载的电荷已达上限,无法在接收分布式电源的发电功率,故此时应降低分布式电源的发电功率(即限制分布式电源的发电功率),降低后的分布式电源的发电功率应与微电网内负荷运行所需的功率保持平衡。
[0086]
示例性地,若储能电池的荷电状态低于10%,则确定保证储能电池正常工作所需的电荷已达下限,此时应调节分布式电源进行满功率发电(即解除分布式电源发电功率的限制),将分布式电源满功率发电的发电功率输入至储能电池中,以保证储能电池的正常工作。
[0087]
应理解,在微电网的工作时间为白天时间时,若储能电池的荷电状态高于或等于第四预设百分比,则降低分布式电源的发电功率,使降低后的分布式电源的发电功率应与微电网内负荷运行所需的功率保持平衡。若微电网的工作时间为夜间时间且储能电池的荷电状态高于或等于第四预设百分比,则应降低分布式电源的发电功率至零,避免在无人监控的情况下发生危险。
[0088]
还应理解的是,在微电网的工作时间为白天时间时,且分布式电源为光伏发电装置和风力发电装置时,光伏发电装置与风力发电装置均可以进行发电,因此,降低分布式电源的发电功率应降低光伏发电装置以及风力发电装置的发电功率。而在微电网的工作时间为夜间时间时,光伏发电装置不进行发电,此时降低分布式电源的发电功率应降低风力发电装置的发电功率。
[0089]
在本技术实施例中,在微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,首先获取分布式电源的发电功率和微电网的负荷;其次若分布式电源的发电功率不等于微电网的负荷,则根据微电网中储能电池的荷电状态,向储能变流器发送功率调节指令,以调节微电网与微电网处于平衡状态,由于功率调节指令用于指示储能变流器调节分布式电源与储能电池供应的总功率,因此可以保证并网状态下分布式电源能源利用率的最大化;本技术实施例在微电网处于离网状态时,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率,以保证在离网状态下分布式电源能源利用率的最大化。上述方案通过在并网以及离网状态下对分布式电源的发电功率的调节,可以提高分布式电源的能源利用率。
[0090]
参见图3,示出了本技术实施例二提供的一种微电网控制方法的流程示意图。如图3所示,该微电网控制方法可以包括如下步骤:
[0091]
步骤301,在微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,获取分布式电源的发电功率和微电网的负荷。
[0092]
步骤302,若分布式电源的发电功率与微电网的负荷不相等,则根据微电网中储能电池的荷电状态,向微电网中的储能变流器发送功率调节指令。
[0093]
本实施例步骤301-302与前述实施例步骤101-102相同,可以相互参阅,本实施例在此不再赘述。
[0094]
步骤303,在微电网处于并网状态时,若检测到分布式电源的发电功率大于预设功率,则将微电网由并网状态切换到离网状态。
[0095]
在本技术实施例中,预设功率可以是指外部电网能够承受的最大功率,例如可以取值为10千瓦时,在检测到分布式电源的发电功率大于预设功率,需要将微电网由并网状
态切换至离网状态,以减少对外部电网造成的损失。
[0096]
在一种可能的实施方式中,将微电网由并网状态切换到离网状态的具体过程可以包括:
[0097]
若检测到分布式电源的发电功率大于预设功率,则调节分布式电源的发电功率为零;
[0098]
在调节分布式电源的发电功率为零的时长达到预设时长后,向分布式电源发送功率恢复指令;
[0099]
若功率恢复后的分布式电源的发电功率大于预设功率,则向储能变流器发送离网指令,以将微电网由并网状态切换到离网状态。
[0100]
其中,功率恢复指令用于指示所述分布式电源恢复满功率发电状态。
[0101]
在本技术实施例中,在检测到分布式电源的发电功率大于预设功率时,可以首先将分布式电源的发电功率限制到零,若不限制到零,在并网和离网的切换过程中,分布式电源继续发电,可能会瞬间提高离网的电压,此时pcs可能会报硬件过压,会对硬件造成损伤。然后限制发电功率为零后60秒(即预设时长,其中预设时长也可以取其他值),可向分布式电源发送功率恢复指令,使分布式电源恢复满功率发电状态,若功率恢复后的分布式电源的发电功率大于预设功率,则向pcs发送离网指令,pcs根据离网指令,断开智能并网柜中的晶闸管,在断开晶闸管后,断开并网开关,使微电网进入离网状态,完成由并网状态到离网状态的切换。
[0102]
步骤304,在微电网处于离网状态且分布式电源处于开机状态时,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率。
[0103]
本实施例步骤304与前述实施例步骤103相同,可以相互参阅,本实施例在此不再赘述。
[0104]
相较于实施例一,本技术实施例增加了微电网由并网状态切换到离网状态的实施方法,具体为在微电网处于并网状态时,检测分布式电源的发电功率和预设功率之间的大小关系,由于预设功率是外部电网能够承受的最大功率,因此在检测到分布式电源的发电功率大于预设功率时,可通过断开并网开关将微电网由并网状态切换到离网状态,通过本技术实施例的状态切换方案,不仅能更为平滑的切换状态,也能更好的保障安全和能源的利用率。
[0105]
参见图4,示出了本技术实施例三提供的一种微电网控制装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本技术实施例相关的部分。
[0106]
微电网控制装置具体可以包括如下模块:
[0107]
获取模块401,用于在微电网处于并网状态且分布式电源处于开机状态时,获取分布式电源的发电功率和微电网的负荷;
[0108]
第一功率调节模块402,用于若分布式电源的发电功率与微电网的负荷不相等,则根据微电网中储能电池的荷电状态,向微电网中的储能变流器发送功率调节指令,功率调节指令用于指示储能变流器调节分布式电源与储能电池供应的总功率,以使微电网处于功率平衡状态,功率平衡状态是指总功率与微电网的负荷保持平衡的状态;
[0109]
第二功率调节模块403,用于在微电网处于离网状态且分布式电源处于开机状态时,根据储能电池的荷电状态,调节分布式电源的发电功率。
[0110]
在本技术实施例中,微电网控制装置具体还可以包括如下模块:
[0111]
并网指令发送模块,用于获取微电网的并网信号,并根据并网信号向储能变流器发送并网指令,并网指令用于指示储能变流器判断微电网与外部电网是否满足同期条件,并返回同期条件的判断结果,同期条件是指微电网与外部电网连接的开关两侧的电压、频率以及相位处于同步状态;
[0112]
第一状态确定模块,用于若判断结果指示微电网与外部电网满足同期条件,则确定微电网处于并网状态;
[0113]
第二状态确定模块,用于若判断结果指示微电网与外部电网不满足同期条件,则确定微电网处于离网状态。
[0114]
在本技术实施例中,第一功率调节模块402具体还可以包括如下子模块:
[0115]
第一指令发送子模块,用于若分布式电源的发电功率大于微电网的负荷且储能电池的荷电状态低于第一预设百分比,则向储能变流器发送充电指令,充电指令用于指示储能变流器对储能电池进行充电;
[0116]
第二指令发送子模块,用于若分布式电源的发电功率大于微电网的负荷且储能电池的荷电状态高于或等于第一预设百分比,则向储能变流器发送功率输出指令,功率输出指令用于指示储能变流器按照用电优先级将发电功率输出至目标用电设备;
[0117]
第三指令发送子模块,用于若分布式电源的发电功率小于微电网的负荷且储能电池的荷电状态高于或等于第二预设百分比,则向储能变流器发送放电指令,放电指令用于指示储能变流器对储能电池进行放电;
[0118]
第四指令发送子模块,用于若分布式电源的发电功率小于外部电网的负荷且储能电池的荷电状态低于第三预设百分比,则向储能变流器发送充电指令,第三预设百分比小于第二预设百分比。
[0119]
在本技术实施例中,微电网控制装置具体还可以包括如下模块:
[0120]
状态切换模块,用于在微电网处于并网状态时,若检测到分布式电源的发电功率大于预设功率,则将微电网由并网状态切换到离网状态。
[0121]
在本技术实施例中,状态切换模块具体可以包括如下子模块:
[0122]
调节子模块,用于若检测到分布式电源的发电功率大于预设功率,则调节分布式电源的发电功率为零;
[0123]
恢复指令发送子模块,用于在调节分布式电源的发电功率为零的时长达到预设时长后,向分布式电源发送功率恢复指令,功率恢复指令用于指示分布式电源恢复满功率发电状态;
[0124]
离网指令发送子模块,用于若功率恢复后的分布式电源的发电功率大于预设功率,则向储能变流器发送离网指令,以将微电网由并网状态切换到离网状态。
[0125]
在本技术实施例中,第二功率调节模块403具体还可以包括如下子模块:
[0126]
功率降低子模块,用于若储能电池的荷电状态高于或等于第四预设百分比,则降低分布式电源的发电功率;
[0127]
满功率发电子模块,用于若储能电池的荷电状态低于第五预设百分比,则调节分布式电源进行满功率发电。
[0128]
在本技术实施例中,功率降低子模块具体还可以包括如下单元:
[0129]
夜间调节模块,用于在微电网的工作时间为夜间时间时,若储能电池的荷电状态大于或等于第四预设百分比,则降低分布式电源的发电功率至零。
[0130]
本技术实施例提供的微电网控制装置可以应用在前述方法实施例中,详情参见上述方法实施例的描述,在此不再赘述。
[0131]
图5是本技术实施例四提供的微电网主控制器的结构示意图。如图5所示,该实施例的微电网主控制器500包括:至少一个处理器510(图5中仅示出一个)处理器、存储器520以及存储在所述存储器520中并可在所述至少一个处理器510上运行的计算机程序521,所述处理器510执行所述计算机程序521时实现上述微电网控制方法实施例中的步骤。
[0132]
所述微电网主控制器500可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该微电网主控制器可包括,但不仅限于,处理器510、存储器520。本领域技术人员可以理解,图5仅仅是微电网主控制器500的举例,并不构成对微电网主控制器500的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
[0133]
所称处理器510可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),该处理器510还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0134]
所述存储器520在一些实施例中可以是所述微电网主控制器500的内部存储单元,例如微电网主控制器500的硬盘或内存。所述存储器520在另一些实施例中也可以是所述微电网主控制器500的外部存储设备,例如所述微电网主控制器500上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,所述存储器520还可以既包括所述微电网主控制器500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器520用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(boot loader)、数据以及其他程序等,例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器520还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0135]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0136]
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。
[0137]
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技术的范围。
[0138]
在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/微电网主控制器和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/微电网主控制器实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0139]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0140]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0141]
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0142]
本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过一种计算机程序产品来完成,当所述计算机程序产品在微电网主控制器上运行时,使得所述微电网主控制器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0143]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,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技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

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