中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：6月22日第九屆中國電工裝備創(chuàng)新與發(fā)展論壇上，北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)劉世民分享了微電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)。北極星電力網(wǎng)為網(wǎng)友整理內(nèi)容如下：
微電網(wǎng)是將分布式發(fā)電、負(fù)荷、儲(chǔ)能及控制系統(tǒng)結(jié)合，形成的具有自治運(yùn)行能力的小型供電系統(tǒng)。微電網(wǎng)類型有兩種，聯(lián)網(wǎng)型微網(wǎng)和獨(dú)立型微網(wǎng)。
聯(lián)網(wǎng)型微網(wǎng)具有并網(wǎng)和獨(dú)立兩種運(yùn)行模式。在并網(wǎng)工作模式下，一般與中、低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，互為支撐，實(shí)現(xiàn)能量的雙向交換。在外部電網(wǎng)故障情況下，可轉(zhuǎn)為獨(dú)立運(yùn)行模式，繼續(xù)為微網(wǎng)內(nèi)重要負(fù)荷供電，提高重要負(fù)荷的供電可靠性。通過采取先進(jìn)的控制策略和控制手段，可保證微網(wǎng)高電能質(zhì)量供電，也可以實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)行模式的無縫切換。
獨(dú)立型微網(wǎng)不和常規(guī)電網(wǎng)相連接，利用自身的分布式能源滿足微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的需求。當(dāng)網(wǎng)內(nèi)存在可再生分布式能源時(shí)，常常需要配置儲(chǔ)能系統(tǒng)以保持電源與負(fù)荷間的功率平衡，并充分利用可再生能源。這類微網(wǎng)更加適合在海島，邊遠(yuǎn)地區(qū)等地為用戶供電。
微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制面臨著諸多挑戰(zhàn)，如：如何解決可再生能源電源的間歇性和不可控性、如何降低對(duì)公共電網(wǎng)的影響、如何實(shí)現(xiàn)無縫切換、孤網(wǎng)情況下如何保持功率平衡、繼電保護(hù)如何適應(yīng)并網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行方式、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題、電能質(zhì)量問題等。
公共電網(wǎng)穩(wěn)定控制模式有：基于負(fù)荷預(yù)測的AGC/EMS/DMS正常運(yùn)行發(fā)電側(cè)控制模式;基于事故特征量的繼電保護(hù)系統(tǒng)故障控制模式;基于負(fù)荷、儲(chǔ)能和發(fā)電的綜合動(dòng)態(tài)平衡穩(wěn)定控制模式;基于自適應(yīng)網(wǎng)架參數(shù)變化的繼電保護(hù)故障控制控制模式;基于快速隔離的與公共電網(wǎng)無縫切換的控制模式。
微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)：電壓等級(jí)及接線形式確定;不同分布式發(fā)電容量配比;考慮負(fù)荷容量與功率型儲(chǔ)能配比：不同類型及用戶可靠性要求下的微電網(wǎng)儲(chǔ)能容量配比。
三層微電網(wǎng)穩(wěn)定控制體系的基礎(chǔ)是構(gòu)建獨(dú)立的快速測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)暫態(tài)穩(wěn)定控制、秒級(jí)實(shí)時(shí)調(diào)度中央控制、分鐘級(jí)能量管理及經(jīng)濟(jì)調(diào)度。
一層控制與防護(hù)：毫秒級(jí)暫態(tài)穩(wěn)定控制;二層控制與防護(hù)：秒級(jí)實(shí)時(shí)調(diào)度中央控制;三層控制與防護(hù)：分鐘級(jí)能量管理及經(jīng)濟(jì)調(diào)度。
一層控制與防護(hù)(ms級(jí))的作用是平抑系統(tǒng)暫態(tài)功率波動(dòng)及故障。其中，穩(wěn)定控制器利用儲(chǔ)能平抑系統(tǒng)瞬間功率波動(dòng)，保持系統(tǒng)動(dòng)態(tài)功率平衡，補(bǔ)償系統(tǒng)慣性?？焖匍_關(guān)實(shí)現(xiàn)快速隔離，避免相互影響?？焖俦Ｗo(hù)實(shí)現(xiàn)故障快速隔離。
二層控制與防護(hù)(s級(jí))的作用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)實(shí)時(shí)功率平衡。全網(wǎng)全電量快速采集用于系統(tǒng)各電氣回路電氣量快速采集，保持?jǐn)?shù)據(jù)同步性和決策快速性。中央控制器基于全網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)調(diào)度，確定各電源、儲(chǔ)能工作點(diǎn)。
三層控制與防護(hù)(min級(jí))的作用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化運(yùn)行，滿足系統(tǒng)安全要求;微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是根據(jù)不同的優(yōu)化目標(biāo)，給出不同的優(yōu)化控制運(yùn)行策略。
微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)的關(guān)系：柔性可控有源負(fù)荷，功率可雙向流動(dòng)、大小可控的等效負(fù)荷;控制問題，如何對(duì)公共電網(wǎng)現(xiàn)有運(yùn)行方式及保護(hù)系統(tǒng)不造成影響。
微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制：在PCC點(diǎn)設(shè)置網(wǎng)關(guān)接口柜，實(shí)現(xiàn)與公共電網(wǎng)的接口與協(xié)調(diào)控制。正常運(yùn)行時(shí)，接受公共電網(wǎng)下達(dá)的將近功率曲線，實(shí)現(xiàn)PCC交換功率的可控。微電網(wǎng)故障時(shí)，PCC開關(guān)10ms內(nèi)快速斷開，不影響公共電網(wǎng)故障特征。
微電網(wǎng)的控制模式分為：孤網(wǎng)啟動(dòng)、并網(wǎng)啟動(dòng)、并轉(zhuǎn)孤、孤轉(zhuǎn)并、全網(wǎng)停運(yùn)。
微電網(wǎng)并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)的無縫切換：PCC開關(guān)10ms內(nèi)快速斷開;穩(wěn)定控制器作為標(biāo)準(zhǔn)源，提供電壓支撐;穩(wěn)定控制器瞬補(bǔ)償系統(tǒng)功率差額，維護(hù)系統(tǒng)功率平衡，各電源與穩(wěn)定控制器并網(wǎng)運(yùn)行;中央控制器調(diào)整電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷分配。
微電網(wǎng)孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)的無縫切換：穩(wěn)定控制器帶動(dòng)微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)同期;PCC開關(guān)同期合閘，并網(wǎng)運(yùn)行;中央控制器調(diào)整儲(chǔ)能工作狀態(tài)。
劉世民，北京北變微電網(wǎng)技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)。2010年開始研究、推廣微電網(wǎng)技術(shù)。作為主研人員研制了BBMG微電網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)微電網(wǎng)控制及能量管理系統(tǒng)具有深入研究。
