中國儲能網(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)技術有限公司技術總監(jiān)劉世民分享了微電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術。北極星電力網(wǎng)為網(wǎng)友整理內容如下：
微電網(wǎng)是將分布式發(fā)電、負荷、儲能及控制系統(tǒng)結合，形成的具有自治運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)和獨立型微網(wǎng)。
聯(lián)網(wǎng)型微網(wǎng)具有并網(wǎng)和獨立兩種運行模式。在并網(wǎng)工作模式下，一般與中、低壓配電網(wǎng)并網(wǎng)運行，互為支撐，實現(xiàn)能量的雙向交換。在外部電網(wǎng)故障情況下，可轉為獨立運行模式，繼續(xù)為微網(wǎng)內重要負荷供電，提高重要負荷的供電可靠性。通過采取先進的控制策略和控制手段，可保證微網(wǎng)高電能質量供電，也可以實現(xiàn)兩種運行模式的無縫切換。
獨立型微網(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)內負荷的需求。當網(wǎng)內存在可再生分布式能源時，常常需要配置儲能系統(tǒng)以保持電源與負荷間的功率平衡，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、如何降低對公共電網(wǎng)的影響、如何實現(xiàn)無縫切換、孤網(wǎng)情況下如何保持功率平衡、繼電保護如何適應并網(wǎng)孤網(wǎng)運行方式、經(jīng)濟運行問題、電能質量問題等。
公共電網(wǎng)穩(wěn)定控制模式有：基于負荷預測的AGC/EMS/DMS正常運行發(fā)電側控制模式;基于事故特征量的繼電保護系統(tǒng)故障控制模式;基于負荷、儲能和發(fā)電的綜合動態(tài)平衡穩(wěn)定控制模式;基于自適應網(wǎng)架參數(shù)變化的繼電保護故障控制控制模式;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)劃設計：電壓等級及接線形式確定;不同分布式發(fā)電容量配比;考慮負荷容量與功率型儲能配比：不同類型及用戶可靠性要求下的微電網(wǎng)儲能容量配比。
三層微電網(wǎng)穩(wěn)定控制體系的基礎是構建獨立的快速測控系統(tǒng)，實現(xiàn)毫秒級暫態(tài)穩(wěn)定控制、秒級實時調度中央控制、分鐘級能量管理及經(jīng)濟調度。
一層控制與防護：毫秒級暫態(tài)穩(wěn)定控制;二層控制與防護：秒級實時調度中央控制;三層控制與防護：分鐘級能量管理及經(jīng)濟調度。
一層控制與防護(ms級)的作用是平抑系統(tǒng)暫態(tài)功率波動及故障。其中，穩(wěn)定控制器利用儲能平抑系統(tǒng)瞬間功率波動，保持系統(tǒng)動態(tài)功率平衡，補償系統(tǒng)慣性。快速開關實現(xiàn)快速隔離，避免相互影響?？焖俦Ｗo實現(xiàn)故障快速隔離。
二層控制與防護(s級)的作用是實現(xiàn)系統(tǒng)級實時功率平衡。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，保持數(shù)據(jù)同步性和決策快速性。中央控制器基于全網(wǎng)信息的實時調度，確定各電源、儲能工作點。
三層控制與防護(min級)的作用是實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化及經(jīng)濟運行。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)實現(xiàn)全局優(yōu)化運行，滿足系統(tǒng)安全要求;微電網(wǎng)經(jīng)濟運行是根據(jù)不同的優(yōu)化目標，給出不同的優(yōu)化控制運行策略。
微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)的關系：柔性可控有源負荷，功率可雙向流動、大小可控的等效負荷;控制問題，如何對公共電網(wǎng)現(xiàn)有運行方式及保護系統(tǒng)不造成影響。
微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)協(xié)調控制：在PCC點設置網(wǎng)關接口柜，實現(xiàn)與公共電網(wǎng)的接口與協(xié)調控制。正常運行時，接受公共電網(wǎng)下達的將近功率曲線，實現(xiàn)PCC交換功率的可控。微電網(wǎng)故障時，PCC開關10ms內快速斷開，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、并網(wǎng)啟動、并轉孤、孤轉并、全網(wǎng)停運。
微電網(wǎng)并網(wǎng)轉孤網(wǎng)的無縫切換：PCC開關10ms內快速斷開;穩(wěn)定控制器作為標準源，提供電壓支撐;穩(wěn)定控制器瞬補償系統(tǒng)功率差額，維護系統(tǒng)功率平衡，各電源與穩(wěn)定控制器并網(wǎng)運行;中央控制器調整電源、儲能、負荷分配。
微電網(wǎng)孤網(wǎng)轉并網(wǎng)的無縫切換：穩(wěn)定控制器帶動微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)同期;PCC開關同期合閘，并網(wǎng)運行;中央控制器調整儲能工作狀態(tài)。
劉世民，北京北變微電網(wǎng)技術有限公司技術總監(jiān)。2010年開始研究、推廣微電網(wǎng)技術。作為主研人員研制了BBMG微電網(wǎng)系統(tǒng)，對微電網(wǎng)控制及能量管理系統(tǒng)具有深入研究。
