DQZHAN技術(shù)訊：發(fā)明**｜ABB提出的一種微電網(wǎng)分段方法

摘要：本公開(kāi)涉及一種控制微電網(wǎng)裝置(1)的方法，該微電網(wǎng)裝置(1)包括微電網(wǎng)(6)以及被布置成用于連接到微電網(wǎng)(6)的多個(gè)分布式發(fā)電機(jī)(DG)(2a、2b、2c)，該微電網(wǎng)(6)包括多個(gè)開(kāi)關(guān)(8)。該方法包括獲得關(guān)于微電網(wǎng)裝置(1)的信息。該方法還包括基于所獲得的信息將多個(gè)開(kāi)關(guān)(8)中的**組開(kāi)關(guān)彼此動(dòng)態(tài)地鏈接。該方法還包括檢測(cè)微電網(wǎng)(6)中的事件，并且響應(yīng)于該檢測(cè)而自動(dòng)斷開(kāi)**組中的閉合開(kāi)關(guān)，由此微電網(wǎng)(6)的**分段(9a)與微電網(wǎng)(6)的**分段(9b)斷開(kāi)連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及用于將微電網(wǎng)分段的方法和設(shè)備，該微電網(wǎng)包括被連接在所述微電網(wǎng)中的多個(gè)分布式發(fā)電機(jī)(DG)。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)是發(fā)電、儲(chǔ)能和負(fù)載的本地分組，其通常經(jīng)由共同耦合點(diǎn)(PCC)連接到傳統(tǒng)的集中式電網(wǎng)(宏電網(wǎng)(macrogrid))。與宏電網(wǎng)的單個(gè)共同耦合點(diǎn)可以被斷開(kāi)連接，從而孤立微電網(wǎng)。微電網(wǎng)是旨在從許多小型能源、DG中本地發(fā)電的結(jié)構(gòu)的一部分。在微電網(wǎng)中，DG通常經(jīng)由控制DG的輸出、即注入微電網(wǎng)的功率的變流器進(jìn)行連接。

微電網(wǎng)(在并網(wǎng)模式下，即連接到宏電網(wǎng))提供來(lái)自連接的DG站點(diǎn)的優(yōu)化或*大功率輸出，并且其余電力由宏電網(wǎng)提供。微電網(wǎng)通過(guò)可控開(kāi)關(guān)被連接到PCC處的宏電網(wǎng)。這個(gè)電網(wǎng)連接可能在故障期間丟失，然后微電網(wǎng)被孤島化。

在孤島化期間，由于從宏電網(wǎng)輸入功率的丟失以及由所述宏電網(wǎng)的電壓和/或頻率控制的丟失，微電網(wǎng)中存在功率不平衡的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于電壓/頻率控制，需要將DG中的至少一個(gè)DG的控制模式從電網(wǎng)跟蹤模式下的功率控制改變到電網(wǎng)形成模式下的電壓和頻率控制。功率平衡可以通過(guò)快速存儲(chǔ)動(dòng)作和即時(shí)減載方案來(lái)解決。

系統(tǒng)穩(wěn)定性是微電網(wǎng)操作的關(guān)注點(diǎn)。穩(wěn)定性問(wèn)題可能來(lái)自功率不平衡、缺乏無(wú)功支撐、錯(cuò)誤的控制動(dòng)作等。組件(例如DG)或網(wǎng)絡(luò)部分(例如故障線路隔離)的突然丟失可能會(huì)顯著地改變功率平衡以及微電網(wǎng)內(nèi)的功率流。這也可能引發(fā)穩(wěn)定性問(wèn)題。

由于各種類型的DG和負(fù)載，在微電網(wǎng)內(nèi)電力可用性和電能質(zhì)量的要求不同。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用微電網(wǎng)的分段，將微電網(wǎng)分成更小的分段以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和期望的操作。分段可以通過(guò)可控開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是隨著發(fā)電和/或功率需求的不斷變化，可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)彼此良好對(duì)應(yīng)的分段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的微電網(wǎng)的分段，以便在分段與剩余微電網(wǎng)斷開(kāi)的情況下，減少在該剩余微電網(wǎng)中出現(xiàn)的功率不平衡。本發(fā)明的實(shí)施例還可以允許微電網(wǎng)的不同分段中的不同的操作參數(shù)(諸如電能質(zhì)量或頻率)例如以保持微電網(wǎng)裝置中的*大負(fù)載。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制微電網(wǎng)裝置的方法，該微電網(wǎng)裝置包括微電網(wǎng)和被布置成連接到該微電網(wǎng)的多個(gè)DG，該微電網(wǎng)包括多個(gè)開(kāi)關(guān)。該方法包括獲得關(guān)于微電網(wǎng)裝置的信息。該方法還包括基于所獲得的信息將多個(gè)開(kāi)關(guān)中的**組開(kāi)關(guān)彼此動(dòng)態(tài)地鏈接。該方法還包括檢測(cè)微電網(wǎng)中的事件，并且響應(yīng)于該檢測(cè)而自動(dòng)斷開(kāi)**組中的閉合開(kāi)關(guān)，由此微電網(wǎng)的**分段與微電網(wǎng)的**分段斷開(kāi)連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行組件，以用于當(dāng)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行組件在被包括在控制裝置中的處理器電路上運(yùn)行時(shí)使控制裝置執(zhí)行本公開(kāi)的方法的實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種微電網(wǎng)裝置，該微電網(wǎng)裝置包括微電網(wǎng)、被布置成連接到該微電網(wǎng)的多個(gè)DG、以及用于控制微電網(wǎng)裝置的操作的控制裝置，該微電網(wǎng)包括多個(gè)開(kāi)關(guān)。控制裝置包括處理器電路和存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)器，該指令可由所述處理器電路執(zhí)行，由此使得所述控制裝置可操作以獲得關(guān)于微電網(wǎng)裝置的信息?？刂蒲b置還可操作以

基于所獲得的信息而將多個(gè)開(kāi)關(guān)中的**組開(kāi)關(guān)彼此動(dòng)態(tài)地鏈接。控制裝置也可操作以檢測(cè)微電網(wǎng)裝置中的事件，并且響應(yīng)于該檢測(cè)而自動(dòng)斷開(kāi)**組中的閉合開(kāi)關(guān)，由此微電網(wǎng)的**分段與微電網(wǎng)的**分段斷開(kāi)連接。

考慮到微電網(wǎng)裝置中的變化特性或要求，通過(guò)將開(kāi)關(guān)彼此動(dòng)態(tài)地鏈接起來(lái)，可以隨時(shí)間調(diào)整響應(yīng)于檢測(cè)到的事件(如果有的話)形成的斷開(kāi)連接的分段。例如，在響應(yīng)于諸如微電網(wǎng)的孤島或其他不平衡的事件而需要分段的情況下，可以形成針對(duì)不同頻率、電能質(zhì)量以支撐基本負(fù)載(其不期望被切斷)等的微電網(wǎng)分段。而且，通過(guò)在事件發(fā)生之前預(yù)先將開(kāi)關(guān)彼此鏈接，可以毫無(wú)延遲地執(zhí)行分段，因?yàn)椴恍枰ㄙM(fèi)時(shí)間來(lái)決定如何將微電網(wǎng)分段。

應(yīng)該注意的是，任何方面中的任何特征可適用于任何其他合適的方面。同樣地，任何方面中的任何優(yōu)點(diǎn)可以適用于任何其他方面。根據(jù)以下詳細(xì)公開(kāi)內(nèi)容、根據(jù)所附從屬權(quán)利要求以及根據(jù)附圖，所包含實(shí)施例的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。

通常，權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語(yǔ)根據(jù)它們?cè)诩夹g(shù)領(lǐng)域中的普通含義來(lái)解釋，除非本文另外明確定義。除非另有明確說(shuō)明，否則對(duì)“ 一/一個(gè)/該元件、裝置、組件、部件、步驟等”的所有引用將被開(kāi)放式地解釋為指的是元件、裝置、組件、部件、步驟等的至少一個(gè)實(shí)例。除非明確說(shuō)明，否則本文公開(kāi)的任何方法的步驟不必按照所公開(kāi)的確切順序執(zhí)行。對(duì)于本公開(kāi)的不同特征/組件使用“ **”、“ **”等僅旨在將該特征/組件與其他類似特征/組件區(qū)分開(kāi)，并且不旨在將任何次序或?qū)蛹?jí)賦予該特征/組件。

發(fā)明**要求簡(jiǎn)析：

1 .一種控制微電網(wǎng)裝置(1)的方法，所述微電網(wǎng)裝置(1)包括微電網(wǎng)(6)以及被布置成被連接到所述微電網(wǎng)的多個(gè)分布式發(fā)電機(jī)DG(2)，所述微電網(wǎng)(6)包括多個(gè)開(kāi)關(guān)(8)，所述方法包括：

獲得(S1)關(guān)于所述微電網(wǎng)裝置的信息;

基于所述獲得的(S1)信息，將所述多個(gè)開(kāi)關(guān)(8)中的**組開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)地彼此鏈接(S2);

檢測(cè)(S3)所述微電網(wǎng)(6)中的事件;和響應(yīng)于所述檢測(cè)(S3)而自動(dòng)斷開(kāi)(S4)所述**組中的閉合的開(kāi)關(guān)(8)，由此所述微電網(wǎng)的**分段(9a)與所述微電網(wǎng)的**分段(9b)斷開(kāi)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)DG中的至少一個(gè)DG(2)被布置成用于被連接到所述**分段(9a)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述事件是所述至少一個(gè)DG(2)與所述**分段(9a)斷開(kāi)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述事件是所述**組的**開(kāi)關(guān)(8)的斷開(kāi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述自動(dòng)斷開(kāi)(S4)包括從所述**開(kāi)關(guān)(8)的本地控制器(20b)向所述**組中(8)的其它開(kāi)關(guān)(8)的相應(yīng)本地控制器(20b)發(fā)送信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述事件是所述微電網(wǎng)中的不穩(wěn)定性、例如所述微電網(wǎng)的孤島化。

7 .根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述**分段(9a)由所述**組中的所述開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)(S4)而被孤島化。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述獲得的(S1)信息包括：所述微電網(wǎng)(6)上的傳感器測(cè)量、所述DG(2)中的一個(gè)或多個(gè)DG的發(fā)電、和/或所述微電網(wǎng)裝置內(nèi)的變化的電能質(zhì)量要求。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述獲得(S1)信息和鏈接(S2)被周期性地和/或連續(xù)地執(zhí)行。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括：

響應(yīng)于所述檢測(cè)(S3)而自動(dòng)閉合(S4)所述**組中的斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)(8)。

11 .一種包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行組件(23)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(22)，用于當(dāng)所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行組件在被包括在控制裝置中的處理器電路(21)上運(yùn)行時(shí)，使所述控制裝置(20)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法。

12.一種微電網(wǎng)裝置(1)，包括：

微電網(wǎng)(6)，包括多個(gè)開(kāi)關(guān)(8);

多個(gè)分布式發(fā)電機(jī)DG(2)，被布置成用于被連接到所述微電網(wǎng);和控制裝置(20)，用于控制所述微電網(wǎng)裝置的操作;

所述控制裝置(20)包括：

處理器電路(21);和存儲(chǔ)器(22)，存儲(chǔ)能夠由所述處理器電路執(zhí)行的指令(23)，由此所述控制裝置能夠操作以：

獲得關(guān)于所述微電網(wǎng)裝置的信息;

基于所述獲得的信息，將所述多個(gè)開(kāi)關(guān)中的**組開(kāi)關(guān)彼此動(dòng)態(tài)地鏈接;

檢測(cè)所述微電網(wǎng)裝置(1)中的事件;和響應(yīng)于所述檢測(cè)而自動(dòng)斷開(kāi)所述**組中的閉合的開(kāi)關(guān)，由此所述微電網(wǎng)的**分段(9a)與所述微電網(wǎng)的**分段(9b)斷開(kāi)連接。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微電網(wǎng)裝置(1)，其中所述控制裝置(20)包括在所述多個(gè)開(kāi)關(guān)(8)中的每個(gè)開(kāi)關(guān)中的本地控制器(20b)。