分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及微電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其包括：下層低壓母線蓄電池配置；按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能進(jìn)行配置，容量配置包括平抑中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐；下層低壓母線超級(jí)電容配置；按照微電網(wǎng)中超級(jí)電容的功能，容量配置主要為平抑本地高頻負(fù)荷波動(dòng)；上層高壓母線蓄電池配置；按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能，容量配置包括平抑母線功率波動(dòng)，維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償。本發(fā)明通過(guò)精確的配置計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)內(nèi)部并網(wǎng)運(yùn)行于功率因素為一，在充分利用清潔能源條件下有效平抑了微電網(wǎng)與大電網(wǎng)功率波動(dòng)；有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)電壓頻率的穩(wěn)定及重要負(fù)荷的持續(xù)運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及微電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是設(shè)及一種分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 微電網(wǎng)中，通過(guò)合理的儲(chǔ)能電池配置方案，可W實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)部對(duì)清潔能源的充 分利用，減少對(duì)大電網(wǎng)的沖擊W及可W有效抵抗電網(wǎng)斷電對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部正常運(yùn)行的影響。
[0003] 中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺?01310007059. 9,公開(kāi)了一種用于微電網(wǎng)群的多元復(fù)合儲(chǔ) 能容量配置方法，其方案主要為；計(jì)算任意一段時(shí)間范圍內(nèi)子微網(wǎng)中風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電 的發(fā)電量和負(fù)荷數(shù)據(jù)；計(jì)算子微網(wǎng)中的風(fēng)機(jī)發(fā)電輸出功率；確定子微網(wǎng)中光伏發(fā)電輸出功 率；計(jì)算子微網(wǎng)中發(fā)電與負(fù)荷之間供需不平衡功率；計(jì)算子微網(wǎng)從時(shí)刻tj開(kāi)始離網(wǎng)運(yùn)行至 T 1-T3時(shí)間所累計(jì)的不平衡能量；計(jì)算故障狀態(tài)下子微網(wǎng)從tJ+T1-T3時(shí)刻開(kāi)始繼續(xù)穩(wěn)定 運(yùn)行至?xí)r間T3,需要儲(chǔ)能備用的最小放電能量；計(jì)算需要儲(chǔ)能提供的最小放電能量；計(jì)算 儲(chǔ)能吸收的最小充電能量；計(jì)算需要儲(chǔ)能提供的最小容量；計(jì)算計(jì)算子微網(wǎng)中能量型儲(chǔ)能 最小的額定容量；計(jì)算各個(gè)子微網(wǎng)中負(fù)荷的最大功率需求；計(jì)算子微網(wǎng)中功率型儲(chǔ)能的額 定功率；根據(jù)各個(gè)子微網(wǎng)的儲(chǔ)能容量配置，再對(duì)微網(wǎng)群的主儲(chǔ)能容量進(jìn)行配置。
[0004] 上述儲(chǔ)能配置方法估算籠統(tǒng)，儲(chǔ)能類(lèi)型單一，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不具有指導(dǎo)性， 與本發(fā)明所述配置方法與應(yīng)用領(lǐng)域存在本質(zhì)差別。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其采用 分層分布式儲(chǔ)能電池配置方法，通過(guò)精確的配置計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)內(nèi)部并網(wǎng)運(yùn)行與 功率因素為一，在充分利用清潔能源條件下有效平抑了微電網(wǎng)與大電網(wǎng)功率波動(dòng)；在微電 網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)電壓頻率的穩(wěn)定及重要負(fù)荷的持續(xù)運(yùn)行。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是；分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置 方法，其包括；下層低壓母線蓄電池配置；按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能進(jìn)行配置，容量配置 包括平抑中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐；下層低壓母線 超級(jí)電容配置：按照微電網(wǎng)中超級(jí)電容的功能，容量配置主要為平抑本地高頻負(fù)荷波動(dòng)； 上層高壓母線蓄電池配置；按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能，容量配置包括平抑母線功率波動(dòng)， 維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償。
[0007] 優(yōu)選地，所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法具體為；根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求W 及微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的功能，儲(chǔ)能電池采用分層分布式結(jié)構(gòu)；判斷是否上層高壓母線位置，如是， 則上層高壓母線儲(chǔ)能，通過(guò)上層蓄電池儲(chǔ)能并進(jìn)行配置，根據(jù)上層蓄電池在微電網(wǎng)中不同 位置所扮演的角色及負(fù)荷類(lèi)型提出儲(chǔ)能電池的配置方法，上層蓄電池容量配置包括平抑母 線功率波動(dòng)，維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償；若非上層 高壓母線位置，則根據(jù)平抑本地高頻負(fù)荷波動(dòng)頻率范圍，分別采用下層超級(jí)電容或下層蓄 電池儲(chǔ)能并進(jìn)行配置，下層超級(jí)電容配置主要為平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)；下層蓄電池容量配置 包括平抑中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐。
[000引優(yōu)選地，所述上層蓄電池儲(chǔ)能配置方法為：平抑母線功率波動(dòng)配置容量；P31 = (X P5n- S P6n) *m/n ;其中S P5n為n組高峰期且光照條件差時(shí)日用電功率總和；2 P6n 為n組高峰期且光照條件好時(shí)日用電功率總和；m為所取高峰期數(shù)據(jù)組數(shù)；維持系統(tǒng)孤 島運(yùn)行配置容量：^32 = ；^(Pu_n" 77/_?);其中Pu_n為不可控負(fù)載的額定功率；Tu_n為 不可控負(fù)載的維持時(shí)間；在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償配置容量；P33 = (X P7n) * (1-曲/m ;其中2 P化為m組高峰期t小時(shí)且光照條件差時(shí)用電功率總和；Q為功 率因素值平均值;m為所取高峰期數(shù)據(jù)組數(shù)。
[0009] 優(yōu)選地，所述下層超級(jí)電容儲(chǔ)能配置方法為：平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)配置容量；Psc_l =(ZP3n-ZP4n)/n;其中ZP化為n組高峰期的日用電功率總和；2P4n為n組閑時(shí)日用 電功率總和。
[0010] 優(yōu)選地，所述下層蓄電池儲(chǔ)能配置方法為：平抑中低頻功率波動(dòng)配置容量；P11 = (ZPln-SP2n)*m/n;其中spin為n組光照條件好且無(wú)明顯烏云的天氣光伏日發(fā)電量總 和；2P化為n組光照條件好且多云的天氣光伏日發(fā)電量總和；m為實(shí)際需要儲(chǔ)能容量與計(jì) 算容量相比的系數(shù)；削峰填谷配置容量；P12 = (PgrW_l-Pu_l)*I\l_l ;其中PgrW_l為太 陽(yáng)能電池板_1的裝機(jī)容量；Pu_l為本地不可控負(fù)載_1的額定功率；Td_l為日用電低峰期 走 時(shí)間；微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐配置容量：例3 = ；^(尸。/(叮。1<)，其中為k 個(gè)數(shù)量的本地可控負(fù)荷Lai、La2…Lak的額定工作功率之和；;為k個(gè)數(shù)量的本地可 控負(fù)荷Lal、La2，，，Lak的離網(wǎng)狀態(tài)下的工作時(shí)間之和。
[0011] 優(yōu)選地，所述微電網(wǎng)包括微電網(wǎng)中央控制器MGCC、智能網(wǎng)關(guān)SW、智能電表TP、儲(chǔ)能 逆變器INV W及儲(chǔ)能電池BATT，儲(chǔ)能逆變器INV包括DC/DC模塊、DC/AC模塊、LC濾波模塊 W及輸出隔離變壓器模塊，還包括環(huán)境福射儀ENV ;所述微電網(wǎng)中央控制器MGCC通過(guò)采集 智能網(wǎng)關(guān)SW、智能電表TP、儲(chǔ)能逆變器INV W及環(huán)境福射儀ENV的數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的調(diào)度控 制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能網(wǎng)關(guān)SW的開(kāi)啟與關(guān)閉、對(duì)負(fù)荷的管控、對(duì)儲(chǔ)能逆變器INV的輸出進(jìn)行調(diào) 節(jié)，W及對(duì)儲(chǔ)能逆變器INV的二次調(diào)壓調(diào)頻進(jìn)行控制；智能網(wǎng)關(guān)SW實(shí)現(xiàn)對(duì)多端口數(shù)據(jù)的采 集與處理、電網(wǎng)孤島檢測(cè)、故障檢測(cè)與故障錄波，W及對(duì)負(fù)載、儲(chǔ)能逆變器INV的投切操作； 儲(chǔ)能逆變器INV為多功能逆變器，其根據(jù)微電網(wǎng)中央控制器MGCC不同的調(diào)度需要，可工作 于VF、PQ、DROOP、VSG等多種工作模式，滿(mǎn)足微電網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行；并實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電 池BATT的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及充放電管理；儲(chǔ)能電池BATT滿(mǎn)足并網(wǎng)情況下功率因素調(diào)節(jié)、平抑 功率波動(dòng)；在離網(wǎng)情況下維持不同負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并為微電網(wǎng)系統(tǒng)預(yù)同步控制提供電壓支撐。
[0012] 優(yōu)選地，所述電池BATT儲(chǔ)能容量為；Pb = (P11+P12+P13)/化*n);其中h為電池 BATT的放電深度；n為儲(chǔ)能逆變器INV的效率；P11為下層蓄電池儲(chǔ)能配置中平抑中低頻功 率波動(dòng)的功率；P12為下層蓄電池儲(chǔ)能配置中削峰填谷的功率；P13為下層蓄電池儲(chǔ)能配置 中微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐的功率。
[001引優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能逆變器INV的超級(jí)電容陣列最低輸出電壓為： F _化']二口?W _ 化2);其中K_sc2為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/AC部分的 最大調(diào)制比；k_scl為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/DC部分最大升壓比；k_sc3為儲(chǔ)能逆變器INV 與輸出隔離變壓器TM的變比；Uac為電網(wǎng)電壓有效值。
[0014] 優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能逆變器INV的超級(jí)電容容量配置為；Psc = Psc_l/(K_sc4*K_ sc5*K_sc6);其中Psc_l為下層超級(jí)電容儲(chǔ)能配置中的平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)功率；K_sc4為超 級(jí)電容放電系數(shù)；K_sc5為儲(chǔ)能逆變器INV的AC/DC效率；K_sc6為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/ DC效率。
[001引優(yōu)選地，所述超級(jí)電容放電系數(shù)K_sc4為k_sc4 = l-V_sc3VV_sc22;其中 = ; V_sc2 為超級(jí)電容陣列額定輸出電壓；k_scl 為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/DC部分最大升壓比；k_sc3為儲(chǔ)能逆變器INV與輸出隔離變壓器 TM的變比；Uac為電網(wǎng)電壓有效值。
[0016] 所述的分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：
[0017] 本發(fā)明根據(jù)微電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)的功能采用儲(chǔ)能電池分層分布式結(jié)構(gòu)，下層低壓母線儲(chǔ) 能電池根據(jù)平抑功率波動(dòng)頻率范圍采用蓄電池和超級(jí)電容儲(chǔ)能方式，上層根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要 求采用蓄電池儲(chǔ)能，并根據(jù)儲(chǔ)能電池在微電網(wǎng)中不同位置所扮演的角色及負(fù)荷類(lèi)型提出儲(chǔ) 能電池的配置方法，通過(guò)對(duì)分層分布式儲(chǔ)能電池的合理配置，通過(guò)精確的配置計(jì)算方法，實(shí) 現(xiàn)了微電網(wǎng)內(nèi)部并網(wǎng)運(yùn)行于功率因素為一，在充分利用清潔能源條件下有效平抑了微電網(wǎng) 與大電網(wǎng)功率波動(dòng)。
[001引且在微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，有效實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)電壓頻率的穩(wěn)定及重要負(fù)荷的持續(xù)運(yùn) 行。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例分層分布式微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例分層分布式微電網(wǎng)的儲(chǔ)能逆變器結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例；
[0024] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明所述的分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，是根據(jù)微電網(wǎng)要實(shí) 現(xiàn)的功能采用儲(chǔ)能電池分層分布式結(jié)構(gòu)，下層低壓母線儲(chǔ)能電池根據(jù)平抑功率波動(dòng)頻率范 圍采用蓄電池和超級(jí)電容儲(chǔ)能方式，上層根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求采用蓄電池儲(chǔ)能，并根據(jù)儲(chǔ)能 電池在微電網(wǎng)中不同位置所扮演的角色及負(fù)荷類(lèi)型提出儲(chǔ)能電池的配置方法。
[002引其中，微電網(wǎng)包括微電網(wǎng)中央控制器MGCC、智能網(wǎng)關(guān)SW、智能電表TP、儲(chǔ)能逆變器 INV W及儲(chǔ)能電池BATT，儲(chǔ)能逆變器INV包括DC/DC模塊、DC/AC模塊、LC濾波模塊W及輸 出隔離變壓器模塊，還包括環(huán)境福射儀ENV。
[0026] 微電網(wǎng)中央控制器MGCC通過(guò)采集智能網(wǎng)關(guān)SW、智能電表TP、儲(chǔ)能逆變器INV W及 環(huán)境福射儀ENV的數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的調(diào)度控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能網(wǎng)關(guān)SW的開(kāi)啟與關(guān)閉、對(duì)負(fù) 荷的管控、對(duì)儲(chǔ)能逆變器INV的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，W及對(duì)儲(chǔ)能逆變器INV的二次調(diào)壓調(diào)頻進(jìn)行 控制。
[0027] 智能網(wǎng)關(guān)SW實(shí)現(xiàn)對(duì)多端口數(shù)據(jù)的采集與處理、電網(wǎng)孤島檢測(cè)、故障檢測(cè)與故障錄 波，W及對(duì)負(fù)載、儲(chǔ)能逆變器INV的投切操作。
[0028] 儲(chǔ)能逆變器INV為多功能逆變器，其根據(jù)微電網(wǎng)中央控制器MGCC不同的調(diào)度需 要，可工作于乂。、？9、01?00?、￥56等多種工作模式，滿(mǎn)足微電網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行；并實(shí)現(xiàn) 對(duì)儲(chǔ)能電池BATT的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及充放電管理。
[0029] 儲(chǔ)能電池BATT滿(mǎn)足并網(wǎng)情況下功率因素調(diào)節(jié)、平抑功率波動(dòng)；在離網(wǎng)情況下維持 不同負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并為微電網(wǎng)系統(tǒng)預(yù)同步控制提供電壓支撐。
[0030] 配置方法具體是：
[0031] 下層低壓母線蓄電池配置；按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能進(jìn)行配置，容量配置包括 平抑中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐。
[0032] 下層低壓母線超級(jí)電容配置：按照微電網(wǎng)中超級(jí)電容的功能，容量配置主要為平 抑本地高頻負(fù)荷波動(dòng)。
[0033] 上層高壓母線蓄電池配置；按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能，容量配置包括平抑母線 功率波動(dòng)，維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償。
[0034] 更具體是；根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求W及微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的功能，儲(chǔ)能電池采用分層分布式 結(jié)構(gòu)；判斷是否上層高壓母線位置，如是，則上層高壓母線儲(chǔ)能，通過(guò)上層蓄電池儲(chǔ)能并進(jìn) 行配置，根據(jù)上層蓄電池在微電網(wǎng)中不同位置所扮演的角色及負(fù)荷類(lèi)型提出儲(chǔ)能電池的配 置方法，容量配置包括平抑母線功率波動(dòng)，維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng) 提供功率因素補(bǔ)償。
[0035] 若非上層高壓母線位置，則根據(jù)平抑本地高頻負(fù)荷波動(dòng)頻率范圍，分別采用下層 超級(jí)電容或下層蓄電池儲(chǔ)能并進(jìn)行配置，下層超級(jí)電容配置主要為平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)；下 層蓄電池容量配置包括平抑中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓 支撐。
[0036] 其中，上層蓄電池儲(chǔ)能配置方法為；平抑母線功率波動(dòng)功率配置容量（功率）；P31 =(2P5n-SP6n)*m/n;其中SP5n為n組高峰期且光照條件差時(shí)日用電功率總和；2P6n 為n組高峰期且光照條件好時(shí)日用電功率總和；m為實(shí)際需要儲(chǔ)能容量與計(jì)算容量相比的 系數(shù)。
[0037] 維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行配置容量（功率）：戶(hù)32 = ；^(戶(hù)其中sPu_n為不 可控負(fù)載的總額定功率2Pu_n ;2化_11為不可控負(fù)載的總維持時(shí)間。
[003引在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償配置容量（功率）；P33 = (S P7n) * (1-曲/m ;其中2 P化為m組高峰期t小時(shí)且光照條件差時(shí)用電功率總和；Q為功 率因素值平均值;m為所取高峰期數(shù)據(jù)組數(shù)。
[0039] 下層超級(jí)電容儲(chǔ)能配置方法為；平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)配置容量（功率）；Psc_l = (ZP3n-SP4n)/n ;其中SP化為n組高峰期的日用電功率總和；SP4n為n組閑時(shí)日用電 功率總和。
[0040] 下層蓄電池儲(chǔ)能配置方法為：平抑中低頻功率波動(dòng)配置容量（功率）；P11 = (ZPln-SP2n)*m/n;其中spin為n組光照條件好且無(wú)明顯烏云的天氣光伏日發(fā)電量總 和；2P化為n組光照條件好且多云的天氣光伏日發(fā)電量總和；m為實(shí)際需要儲(chǔ)能容量與計(jì) 算容量相比的系數(shù)。
[004^ 削峰填谷配置容量（功率）；P12 = (Pgrid_l-Pu_l)*Td_l ;其中PgricLl為太陽(yáng) 能電池板_1的裝機(jī)容量；Pu_l為本地不可控負(fù)載_1的額定功率；Td_l為日用電低峰期時(shí) 間。
[0042] 微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐配置容量（功率）

【權(quán)利要求】
1. 一種分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于，包括： 下層低壓母線蓄電池配置：按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能進(jìn)行配置，容量配置包括平抑 中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐； 下層低壓母線超級(jí)電容配置：按照微電網(wǎng)中超級(jí)電容的功能，容量配置主要為平抑本 地高頻負(fù)荷波動(dòng)； 上層高壓母線蓄電池配置：按照微電網(wǎng)中蓄電池的功能，容量配置包括平抑母線功率 波動(dòng)，維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于，具體配置 方法為： 根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求以及微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的功能，儲(chǔ)能電池采用分層分布式結(jié)構(gòu)： 判斷是否上層高壓母線位置，如是，則上層高壓母線儲(chǔ)能，通過(guò)上層蓄電池儲(chǔ)能并進(jìn)行 配置，根據(jù)上層蓄電池在微電網(wǎng)中所扮演的角色及負(fù)荷類(lèi)型提出儲(chǔ)能電池的配置方法，上 層蓄電池容量配置包括平抑母線功率波動(dòng)，維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行，并在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電 網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償； 若非上層高壓母線位置，則根據(jù)平抑本地高頻負(fù)荷波動(dòng)頻率范圍，分別采用下層超級(jí) 電容或下層蓄電池儲(chǔ)能并進(jìn)行配置，下層超級(jí)電容配置主要為平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)；下層蓄 電池容量配置包括平抑中低頻功率波動(dòng)、削峰填谷、為微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于：所述上層 蓄電池儲(chǔ)能配置方法為： 平抑母線功率波動(dòng)配置容量：Ρ31= (ΣΡ5η-ΣΡ6η)*πι/η;其中ΣΡ5η為η組高峰期且 光照條件差時(shí)日用電功率總和；ΣΡ6η為η組高峰期且光照條件好時(shí)日用電功率總和；m為 實(shí)際需要儲(chǔ)能容量與計(jì)算容量相比的系數(shù)； 維持系統(tǒng)孤島運(yùn)行配置容量：= _/?):其中Pu_n為不可控負(fù)載的額定 功率；Tu_n為不可控負(fù)載的維持時(shí)間； 在PCC點(diǎn)處對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)提供功率因素補(bǔ)償配置容量：P33 = (ΣΡ7η)*(I-Q)/m;其中ΣΡ7η為m組高峰期t小時(shí)且光照條件差時(shí)用電功率總和；Q為高峰期內(nèi)功率因素值平均 值;m為所取高峰期數(shù)據(jù)組數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于：所述下層 超級(jí)電容儲(chǔ)能配置方法為： 平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)配置容量：Psc_l= (ΣΡ3η-ΣΡ4η)/η;其中ΣΡ3η為η組高峰期的 日用電功率總和；ΣΡ4η為η組閑時(shí)日用電功率總和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于：所述下層 蓄電池儲(chǔ)能配置方法為： 平抑中低頻功率波動(dòng)配置容量：Pll= (ΣΡ1η_ΣΡ2η)*πι/η;其中ΣΡΙη為η組光照條 件好且無(wú)明顯烏云的天氣光伏日發(fā)電量總和；ΣΡ2η為η組光照條件好且多云的天氣光伏 日發(fā)電量總和；m為實(shí)際需要儲(chǔ)能容量與計(jì)算容量相比的系數(shù)； 削峰填谷配置容量：P12 = (Pgrid_l-Pu_l)*Td_l;其中Pgrid_l為太陽(yáng)能電池板_1的 裝機(jī)容量；Pu_l為本地不可控負(fù)載_1的額定功率；Td_l為日用電低峰期時(shí)間； 微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提供電壓支撐配置容量：P13 =t 71'/k)，其中+ 為k個(gè) 數(shù)量的本地可控負(fù)荷Lal、La2…Lak的額定工作功率之和；為k個(gè)數(shù)量的本地可控 負(fù)荷Lal、La2-Lak的離網(wǎng)狀態(tài)下的工作時(shí)間之和。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于：所述微電 網(wǎng)包括微電網(wǎng)中央控制器MGCC、智能網(wǎng)關(guān)SW、智能電表TP、儲(chǔ)能逆變器INV以及儲(chǔ)能電池 BATT，儲(chǔ)能逆變器INV包括DC/DC模塊、DC/AC模塊、LC濾波模塊以及輸出隔離變壓器模塊， 還包括環(huán)境輻射儀ENV; 所述微電網(wǎng)中央控制器MGCC通過(guò)采集智能網(wǎng)關(guān)SW、智能電表TP、儲(chǔ)能逆變器INV以及 環(huán)境輻射儀ENV的數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的調(diào)度控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能網(wǎng)關(guān)SW的開(kāi)啟與關(guān)閉、對(duì)負(fù) 荷的管控、對(duì)儲(chǔ)能逆變器INV的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及對(duì)儲(chǔ)能逆變器INV的二次調(diào)壓調(diào)頻進(jìn)行 控制； 智能網(wǎng)關(guān)SW實(shí)現(xiàn)對(duì)多端口數(shù)據(jù)的采集與處理、電網(wǎng)孤島檢測(cè)、故障檢測(cè)與故障錄波， 以及對(duì)負(fù)載、儲(chǔ)能逆變器INV的投切操作； 儲(chǔ)能逆變器INV為多功能逆變器，其根據(jù)微電網(wǎng)中央控制器MGCC不同的調(diào)度需要，可 工作于VF、PQ、DROOP、VSG等多種工作模式，滿(mǎn)足微電網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行；并實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ) 能電池BATT的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)及充放電管理；儲(chǔ)能電池BATT滿(mǎn)足并網(wǎng)情況下功率因素調(diào)節(jié)、 平抑功率波動(dòng)；在離網(wǎng)情況下維持不同負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并為微電網(wǎng)系統(tǒng)預(yù)同步控制提供電壓支 撐。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于：所述電池 BATT儲(chǔ)能容量為：Pb= (Pll+P12+P13V(h*n);其中h為電池BATT的放電深度；η為儲(chǔ)能 逆變器INV的效率；Pll為下層蓄電池儲(chǔ)能配置中平抑中低頻功率波動(dòng)的功率；Ρ12為下層 蓄電池儲(chǔ)能配置中削峰填谷的功率；Ρ13為下層蓄電池儲(chǔ)能配置中微電網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行提 供電壓支撐的功率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于： 所述儲(chǔ)能逆變器INV的超級(jí)電容陣列最低輸出電壓為： K_ .奶=(2VJ*t/ac*A_ .奶)/(λ_ _ ,vt_2).其中K_sc2 為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/AC部分的 最大調(diào)制比；k_scl為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/DC部分最大升壓比；k_sc3為儲(chǔ)能逆變器INV與輸出隔離變壓器TM的變比；Uac為電網(wǎng)電壓有效值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特征在于：所述儲(chǔ)能 逆變器INV的超級(jí)電容容量配置為：Psc=Psc_lAK_sc4*K_sc5*K_sc6);其中Psc_l為下 層超級(jí)電容儲(chǔ)能配置中的平抑高頻負(fù)荷波動(dòng)功率；K_sc4為超級(jí)電容放電系數(shù)；K_sc5為儲(chǔ) 能逆變器INV的AC/DC效率；K_sc6為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/DC效率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述分層分布式微電網(wǎng)儲(chǔ)能電池配置方法，其特 征在于：所述超級(jí)電容放電系數(shù)K_sc4為k_sc4 = 1_V_sc32/V_sc22;其中 F -如=(2>/?* "ac *人-從為/(々_ .ViM*人-M 為儲(chǔ)能逆變器INV的DC/DC部分最大升壓比；k_sc3為儲(chǔ)能逆變器INV與輸出隔離變壓器 TM的變比；Uac為電網(wǎng)電壓有效值。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK104466997SQ201410715223
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】馮金生, 徐海波, 徐順剛 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司