微电网电压稳定控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网稳定控制技术领域，特别是涉及一种微电网电压稳定控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]微电网是一种新型网络结构，是一组将微电源、负荷、储能系统和控制装置等整合在一起的小型发配电系统。微电网是相对传统大电网的一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规配电网。微电网作为配电网和分布式电源的纽带，使得配电网不必直接面对种类不同、数量庞大、分散接入甚至间歇性的分布式电源，是分布式能源接入的有效途径。微电网可以工作在并网和孤岛两种模式:与常规配电网并网运行的并网模式；不与外部大电网相连接或因某种原因断开与大电网的连接而转入独立运行的孤岛模式。
[0003]由于微电网含有多种类型的微电源，孤岛运行时需要对分布式电源、储能系统和负荷进行协调控制，维持微电网有功和无功功率平衡，实现微电网安全可靠运行。现有技术中对微电网的控制方法主要有两种:第一，面向多逆变器的微电网电压控制方法提出了一种补偿虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)固有下垂特性和线路阻抗算法，不仅确保了虚拟同步发电机联接母线上的电压质量，而且使各虚拟同步发电机能够按照设定的U-Q下垂曲线分担系统无功负荷；第二，提出一种微电网的无功电压控制方法及系统，根据微电源参考电压对应的无功一电压下垂系数与微电网额定电压对应的无功一电压下垂系数之间的误差，调节权系数向量，直至所述误差为零。
[0004]现有技术中对微电网的控制方法主要是针对所有的电压波动情况进行统一的控制，由于不同范围的电压波动对微电网的影响程度不同，这种统一的控制策略不利于微电网电压的稳定控制。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要针对现有技术中统一的控制策略不利于微电网电压的稳定控制的技术问题，提供一种微电网电压稳定控制方法。
[0006]—种微电网电压稳定控制方法，包括如下步骤:
[0007]根据电压波动范围将微电网划分为若干个电压波动区域，针对各个电压波动区域设置相应的电压稳定控制方案；
[0008]利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值；
[0009]根据所述电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域；
[0010]根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电网上的母线电压进行稳定控制。
[0011 ] 一种微电网电压稳定控制系统，包括:
[0012]设置模块，用于根据电压波动范围将微电网划分为若干个电压波动区域，针对各个电压波动区域设置相应的电压稳定控制方案；
[0013]采集模块，用于利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值；
[0014]判断模块，用于根据所述电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域；
[0015]控制模块，用于根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电网上的母线电压进行稳定控制。
[0016]上述微电网电压控制方法及系统，通过利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值，根据所述电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域；根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电源、储能系统、负荷之间进行协调控制，使波动的电压快速恢复稳定，实现了对微电网不同范围内的电压波动的稳定控制。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的一个实施例的微电网电压稳定控制方法流程图；
[0018]图2为本发明的一个实施例的电压波动区域划分示意图；
[0019]图3为本发明的另一个实施例的微电网电压稳定控制方法流程图；
[0020]图4为本发明的一个实施例对落在B区的母线电压进行稳定控制的方法流程图；[0021 ]图5为本发明的一个实施例对落在C区的母线电压进行稳定控制的方法流程图；
[0022]图6为图5中的微电网低压减载控制操作的方法流程图；
[0023]图7为图5中的微电网高压切机控制操作的方法流程图；
[0024]图8为本发明的一个实施例的“负荷突减400kW”试验储能单元A相无功功率和1kV母线电压波形图；
[0025]图9为本发明的一个实施例的“负荷突增100kW”试验储能单元A相无功功率和1kV母线电压波形图；
[0026]图10为本发明的一个实施例的“风力发电机突然退出”试验储能单元A相无功功率和1kV母线电压波形图；
[0027]图11为本发明的一个实施例的微电网电压稳定控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
[0029]如图1所示，图1为本发明的一个实施例的微电网电压稳定控制方法流程图，一种微电网电压稳定控制方法，包括:
[0030]步骤SlOl:根据电压波动范围将微电网划分为若干个电压波动区域，针对各个电压波动区域设置相应的电压稳定控制方案。
[0031]由于不同的电压波动范围对微电网的影响程度不同，因此，在本步骤中，根据电压波动范围将微电网划分为若干个电压波动区域，并针对各个电压波动区域设置相应的电压稳定控制方案，从而实现对不同的电压波动范围的电压的稳定控制。
[0032]步骤S102:利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值。
[0033]在本步骤中，利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值，用于后续的判断该母线电压所在的电压波动区域以及采取相应的控制方案。
[0034]步骤S103:根据所述电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域。
[0035]在本步骤中，根据所述控制器采集的电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压所在的电压波动区域，用于后续的根据母线电压所在的电压波动区域采取相应的控制方案。
[0036]步骤S104:根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电网上的母线电压进行稳定控制。
[0037]在本步骤中，由于不同的电压波动范围对微电网的影响程度不同，因此，对各个电压波动区域预先设定了不同的控制算法，根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电网上的母线电压进行稳定控制。
[0038]上述微电网电压控制方法，通过利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值，根据所述电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域；根据所述电压波动区域获取对应的电压稳定控制方案，根据所述电压稳定控制方案，对微电源、储能系统、负荷之间进行协调控制，使波动的电压快速恢复稳定，实现了对微电网不同范围内的电压波动的稳定控制。
[0039]如图2所示，图2为本发明的其中一个实施例的电压波动区域划分示意图，在本实施例中，根据电压波动范围将微电网的电压划分为A区、B区、C区和D区，划分方法如下:
[0040]若所述电压值波动范围极小且在电能质量要求范围内，则判定所述母线电压落在A区；其中:A区的电压波动范围为[队._，UH._]，lUax、UH._分别为A区的下限值、上限值；
[0041]若所述电压值波动范围超出A区的电压波动范围，则判定所述母线电压落在B区；其中区的电压波动范围为[U^，UH.J分别为B区电压的下限值、上限值；
[0042]若所述电压值波动范围超出B区的电压波动范围，则判定所述母线电压落在C区；其中:C区的电压波动范围为[队._，Uh._]，UL.min、UH._分别为C区电压的下限值、上限值；
[0043]若所述电压值波动范围超出C区的电压波动范围，则判定所述母线电压落在D区。
[0044]通过上述步骤，将微电网的电压划分为A、B、C和D四个不同的电压波动区域，并根据各个区域的下限值和上限值判断该母线电压落在的电压波动区域。
[0045]如图3所示，图3为本发明的另一个实施例的微电网电压稳定控制方法流程图，一种微电网电压稳定控制方法，可以包括如下步骤:
[0046]步骤S201:利用微电源的控制器实时采集微电网母线上的电压值。
[0047]步骤S202:根据上述步骤S201的电压值和预设的电压波动区域，判断母线电压落在的电压波动区域；
[0048]在本步骤中，若母线电压落在A区，则系统正常运行，不做任何控制处理。
[0049]步骤S203:若母线电压没有落在A区，则判断母线电压是否在B区。
[0050]步骤S204:若母线电压落在B区，则通过微电网中央控制器根据计算的无功功率差额AQ来调节储能系统的无功功率输出，将母线电压恢复至A区。
[0051]在其中一个实施例中，可以采用如下公式来确定无功功率差额AQ的值:
[0052]AQ = Ku(U-Un)；
[0053]式中，Ku为电压调差系数，U为系统实际电压，UnS额定电网电压标幺值1.0Op.u.，基准值为220V。
[0054]步骤S205:若母线电压没有