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图1 光储型微电网拓扑
1.2 系统控制方式
针对用户侧微电网的特点以及大规模推广应用的需求,本文采用基于分层结构的微电网协调控制策略。按照响应速度、时间尺度和通信需求,分为3层,如图2所示。
图2 用户侧光储型微电网控制系统
第1层为本地控制层。用于负荷、光伏发电系统和储能系统等底层单体设备的控制,具有短时、快速等特点。
第2层为集中控制层。用于维持用户侧微电网电压和频率的稳定,以保障用户侧微电网安全、稳定和满足功率限制需求等,与本地控制相比具有依赖通信、响应时间长等特点。
第3层为配电网调度层。负责配网与微电网之间的协调控制,基于电压或频率调节制定配电网功率需求,并依据有关约束条件协调各微电网出力,其响应时间尺度在数分钟级别,对通信可靠性要求较高。
1.3 通信架构
微电网的运行控制和管理模式不同于常规电网,它更加依赖于信息的采集与传输,同时微电网设备的响应特性对通信的实时性和可靠性要求更高。为保证控制的实时性,要求中央控制器对下层设备的通信采用以太网通信。部分底层设备(负荷、开关)不具备以太网通信功能,采用RS485通信或CAN通信。
针对光储型微电网,本文采用一种分层级多时间尺度通信架构,将通信系统分为调度层、终端层和底层,如图3所示。微电网中央控制器(microgrid central controller,MGCC)与调度机构能量管理系统(energy management system,EMS)之间、MGCC与光伏、储能之间采用以太网通信,MGCC与负荷、开关之间采用RS485或CAN通信。
图3 分层级多时间尺度通信架构
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