一种并离网平滑切换控制方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及微电网，特别是涉及一种并离网平滑切换控制方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、微电网(micro-grid，mg)由分布式电源(分布式光伏、分散式风电、燃气轮机、电化学储能、超级电容等)、用电负荷(重要、可调等不同类负荷)、能量管理系统(监控、?；ず妥远爸?等组成，是一个能够基本实现内部电力电量平衡的供用电系统。微电网通常由分布式发电单元、储能单元、负载以及并网接口变换器组成。微电网既可以工作在并网模式，也可以工作在孤岛模式。在并网模式期间，微电网内部分布式电源输出功率主要用于本地负载消纳，当分布式电源输出功率大于本地负载时，过剩的功率传输给电网；当分布式电源输出功率小于本地负载时，不足的功率由电网提供。在电网故障或者计划孤岛期间，通常情况下储能单元作为主控单元切换到下垂控制或者vf控制保证交流母线电压和频率稳定，使得对重要负载不间断供电。

2、微电网在正常运行期间，并网模式和孤岛模式通常需要平滑切换，然而传统切换方法将会引起过电流或者过电压现象，不仅会对电网造成冲击，而且会损坏负载，因此，如何实现微电网并网/孤岛平滑切换是目前迫切需要解决的一大难题。

技术实现思路

1、本发明提供一种并离网平滑切换控制方法、系统、设备及介质，解决如何实现微电网并网/孤岛平滑切换的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种并离网平滑切换控制方法，包括：

3、实时监测微电网的并离切换指令，并通过分布式电源同步判断所述微电网的运行状态；所述运行状态为孤岛运行状态和并网运行状态；

4、在接收到并网切换至离网指令以及所述运行状态为孤岛运行状态时，根据自适应下垂系数模型对所述微电网的电压和频率进行调节，以使所述微电网从并网控制模式切换为离网控制模式；

5、在接收到离网切换至并网指令以及所述运行状态为并网运行状态时，根据配电网中的电流对所述微电网中的电流进行调节，以使所述微电网从离网控制模式切换为并网控制模式。

6、进一步地，所述实时监测微电网的并离切换指令，并通过分布式电源同步判断所述微电网的运行状态，包括：

7、在监测到并网开关断开时，生成所述并网切换至离网指令；

8、根据孤岛检测算法，通过所述分布式电源对所述微电网的运行状态是否为所述孤岛运行状态进行判断。

9、进一步地，所述根据孤岛检测算法，通过所述分布式电源对所述微电网的运行状态是否为所述孤岛运行状态进行判断，包括：

10、对孤岛检测周期内所述分布式电源的频率进行积分，得到频率积分值；

11、当所述频率积分值大于频率值上限，或小于频率值下限时，所述微电网的运行状态为所述孤岛运行状态。

12、进一步地，所述实时监测微电网的并离切换指令，并通过分布式电源同步判断所述微电网的运行状态，包括：

13、在监测到并网开关闭合时，生成所述离网切换至并网指令；

14、根据互近似熵分析算法，通过所述分布式电源对所述微电网的运行状态是否为所述并网运行状态进行判断。

15、进一步地，所述根据互近似熵分析算法，通过所述分布式电源对所述微电网的运行状态是否为所述并网运行状态进行判断，包括：

16、获取嵌入维度为第一维时所述并网开关两侧的电压矢量，并根据所述电压矢量计算互近似熵的相似容限；

17、根据所述相似容限计算第一维所述并网开关两侧的电压矢量之间的互相关程度，得到第一维互相关程度数值；

18、当嵌入维度变为第二维时，计算第二维所述并网开关两侧的电压矢量之间的互相关程度，得到第二维互相关程度数值；

19、根据所述第一维互相关程度数值与第二维互相关程度数值计算互近似熵值；

20、在所述互近似熵值小于预设数值时，所述微电网的运行状态为所述并网运行状态。

21、进一步地，所述根据自适应下垂系数模型对所述微电网的电压和频率进行调节，包括：

22、获取所述微电网在接收到并网切换至离网指令以及所述运行状态为孤岛运行状态时的历史运行数据；所述运行数据至少包括运行频率、运行电压、有功功率和无功功率；

23、将所述历史运行数据输入至下垂控制方程模型中进行计算，得到频率下垂系数和电压下垂系数；

24、通过粒子群算法对所述频率下垂系数和电压下垂系数进行寻优，得到自适应频率下垂系数和自适应电压下垂系数；

25、根据所述自适应频率下垂系数和自适应电压下垂系数对所述下垂控制方程进行更新，得到所述自适应下垂系数模型；

26、根据实时运行数据输入至所述自适应下垂系数模型中进行计算所得到的电压值和频率值，对所述微电网的电压和频率进行调节。

27、进一步地，所述根据配电网中的电流对所述微电网中的电流进行调节，包括：

28、通过增加限流装置对电流进行限制，和/或，对接入电网的负载进行降载处理。

29、本发明第二方面提供一种并离网平滑切换控制系统，包括：

30、指令监测?？?，用于实时监测微电网的并离切换指令，并通过分布式电源同步判断所述微电网的运行状态；所述运行状态为孤岛运行状态和并网运行状态；

31、第一调节?？?，用于在接收到并网切换至离网指令以及所述运行状态为孤岛运行状态时，根据自适应下垂系数模型对所述微电网的电压和频率进行调节，以使所述微电网从并网控制模式切换为离网控制模式；

32、第二调节?？?，用于在接收到离网切换至并网指令以及所述运行状态为并网运行状态时，根据配电网中的电流对所述微电网中的电流进行调节，以使所述微电网从离网控制模式切换为并网控制模式。

33、本发明第三方面提供一种电子装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任意一项所述的并离网平滑切换控制方法。

34、本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述第一方面中任意一项所述的并离网平滑切换控制方法。

35、与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：

36、本发明提供一种并离网平滑切换控制方法、系统、设备及介质，其中方法包括：实时监测微电网的并离切换指令，并通过分布式电源同步判断所述微电网的运行状态；所述运行状态为孤岛运行状态和并网运行状态；在接收到并网切换至离网指令以及所述运行状态为孤岛运行状态时，根据自适应下垂系数模型对所述微电网的电压和频率进行调节，以使所述微电网从并网控制模式切换为离网控制模式；在接收到离网切换至并网指令以及所述运行状态为并网运行状态时，根据配电网中的电流对所述微电网中的电流进行调节，以使所述微电网从离网控制模式切换为并网控制模式。本发明利用单一互近似熵值就能比较并网开关两侧电压的相似度的优势，采用互近似熵方法检测微电网并网的同步问题，克服了经典的微电网并网同步检测方法实现繁琐、难以量化等问题；本发明所提出的自适应下垂系数模型能够有效地解决并网向孤岛模式切换时引起的电压波动大、频率不稳定的情况，保证了微电网运行模式的平滑切换，提高了电网的稳定性与安全性。