登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:本发明涉及一种用于直流微电网的下垂控制方法及系统,该下垂控制方法包括:获取待调度的多个功率模块的额定功率及当前输出功率;计算当前输出功率之和与额定功率之和的比值,且将该比值作为最优工作参考值;针对每一个功率模块,计算其当前输出功率与额定功率的比值,且根据该比值及最优工作参考值,判断该功率模块是否处于最优工作点;针对处于非最优工作点的功率模块,对该功率模块的模块控制器的下垂控制参数进行调整,直至该功率模块的当前输出功率与额定功率的比值等于最优工作参考值。实施本发明的技术方案,可对多个功率模块的下垂特性进行系统级调整,以达到提高效率及延长寿命的目的。
申请人 青岛特锐德电气股份有限公司 西安特锐德智能充电科技有限公司
发明人 丁刘根 孙运杰 张亚平 王恺 于德翔 周强
技术领域
本发明涉及电动汽车领域,尤其涉及一种用于直流微电网的下垂控制方法及系统。
背景技术
随着世界能源危机和环境污染问题日益严峻,可再生分布式能源的开发和利用越来越受到重视。为了避免分布式电源直接并网对大电网稳定运行造成冲击,便提出了微电网的概念,该微电网是指由分布式电源及储能装置等构成小型的配电系统,其既可以与大联网运行,也可孤立运行,是智能电网的重要组成部分。而直流微电网是以直流配电的式,通过系统直流母线将分布式电源连接起来的可控微电网。
目前直流微网系统的控制策略主要有主从控制策略、电压偏差控制策略和电压下垂控制策略。采取主从控制和电压偏差控制的直流微网的冗余性和可扩展性都较差。电压下垂控制是通过配置下垂控制参数来使得每个微电源有各自独立的下垂关系曲线,可以在无严重依赖通信的分散控制条件下实现功率的快速分配,使系统具有良好的冗余性和可扩展性,被认为是较具潜力的微网控制方式。
对于电源下垂特性,现有的下垂控制方法仅是针对单一电源固定下垂特性所进行的下垂控制,但是在多电源(电源可以为功率模块)情况下,还无法做到下垂特性的系统级调整,进而无法实现各电源输出功率的协调控制。
发明内容
为解决现有技术中无法做到下垂特性的系统级调整的技术问题,本发明提供一种用于直流微电网的下垂控制方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种用于直流微电网的下垂控制方法,包括以下步骤:
获取待调度的多个功率模块的额定功率及当前输出功率,其中,所述多个功率模块的额定功率至少部分不同;
[计算所述多个功率模块的当前输出功率之和以及额定功率之和,并计算所述当前输出功率之和与所述额定功率之和的比值,且将该比值作为最优工作参考值;
针对每一个功率模块,计算其当前输出功率与额定功率的比值,且根据该比值及所述最优工作参考值,判断该功率模块是否处于最优工作点;
针对处于非最优工作点的功率模块,根据其当前输出功率与额定功率的比值及所述最优工作参考值,对该功率模块的模块控制器的下垂控制参数进行调整,直至该功率模块的当前输出功率与所述额定功率的比值等于所述最优工作参考值。
优选地,还包括:
获取系统直流母线的当前电压值,并判断所述当前电压值与所设定的系统、直流母线的额定电压值是否相等;
优选地,所述模块控制器包括:电压调节器、电流调节器、下垂控制器和PWM生成单元,其中,所述电压调节器的电压给定输入端连接所述系统级控制器的第一输出端,所述电压调节器的电压给定调整端连接所述系统级控制器的第二输出端,所述电压调节器的下垂控制输入端连接所述下垂控制器的输出端,所述电压调节器的反馈端接入相应功率模块的当前输出电压,所述电压调节器的输出端连接所述电流调节器的电流给定输入端,所述电流调节器的反馈端及所述下垂控制器的输入端分别接入相应功率模块的当前输出电流,所述电流调节器的输出端连接所述PWM生成单元的输入端,所述PWM生成单元的输出端连接相应功率模块的开关器件。
优选地,所述模块控制器包括:电压调节器、电流调节器、下垂控制器和PWM生成单元,其中,所述电压调节器的电压给定输入端连接所述系统级控制器的第一输出端,所述电压调节器的电压给定调整端连接所述系统级控制器的第二输出端,所述电压调节器的下垂控制输入端连接所述下垂控制器的输出端,所述电压调节器的反馈端接入相应功率模块的当前输出电压,所述电压调节器的输出端连接所述电流调节器的电流给定输入端,所述电流调节器的反馈端及所述下垂控制器的输入端分别接入相应功率模块的当前输出电流,所述电流调节器的输出端连接所述PWM生成单元的输入端,所述PWM生成单元的输出端连接相应功率模块的开关器件。
实施本发明的技术方案,在对多个功率模块进行功率调度时,可对多个功率模块的下垂特性进行系统级调整,通过不断地修改各个功率模块所对应的下垂控制参数,而无需改变各功率模块的原动态特性,最终使得每一个功率模块均处于最优工作点,进而实现各电源输出功率的协调控制,以达到提高效率及延长寿命的目的。另外,通过可配置化控制,可以实现微电网系统多种运行策略的实现,符合目前微电网在分布式发电应用场景中完成能源调度的使命。
发明专利要点简介
1 .一种用于直流微电网的下垂控制方法,其特征在于,包括以下步骤:若不相等,则对处于最优工作点的功率模块的模块控制器的电压给定值进行调
整,以使所述当前电压值与所述额定电压值相等。 若不相等,则对处于最优工作点的功率模块的模块控制器的电压给定值进行调
整,以使所述当前电压值与所述额定电压值相等。
获取待调度的多个功率模块的额定功率及当前输出功率,其中,所述多个功率模块的额定功率至少部分不同;
计算所述多个功率模块的当前输出功率之和以及额定功率之和,并计算所述当前输出功率之和与所述额定功率之和的比值,且将该比值作为最优工作参考值;
针对每一个功率模块,计算其当前输出功率与额定功率的比值,且根据该比值及所述最优工作参考值,判断该功率模块是否处于最优工作点;
针对处于非最优工作点的功率模块,根据其当前输出功率与额定功率的比值及所述最优工作参考值,对该功率模块的模块控制器的下垂控制参数进行调整,直至该功率模块的当前输出功率与所述额定功率的比值等于所述最优工作参考值。
2.根据权利要求1所述的用于直流微电网的下垂控制方法,其特征在于,还包括:获取系统直流母线的当前电压值,并判断所述当前电压值与所设定的系统直流母线的
额定电压值是否相等;若不相等,则对处于最优工作点的功率模块的模块控制器的电压给定值进行调整,以使所述当前电压值与所述系统直流母线的额定电压值相等。
3.根据权利要求1或2所述的用于直流微电网的下垂控制方法,其特征在于,根据其当前输出功率与额定功率的比值及所述最优工作参考值,对该功率模块的模块控制器的下垂控制参数进行调整,包括:
根据以下公式计算该功率模块的模块控制器的下垂控制参数的调整系数值:
ΔRd(s)=(M-M1)/M,
其中,ΔRd(s)为该功率模块的模块控制器的下垂控制参数的调整系数值,M1为该功率模块的当前输出功率与其额定功率的比值,M为最优工作参考值;
根据所述下垂控制参数的调整系数值,调整该功率模块的模块控制器的下垂控制参数。
4.根据权利要求1所述的用于直流微电网的下垂控制方法,其特征在于,在获取待调度的多个功率模块的额定功率及当前输出功率之前,还包括:
根据负荷需求及预设的调度策略判断各个功率模块是否需要接受调度,若是,则将相应功率模块加入待调度队列。
5.一种用于直流微电网的下垂控制系统,包括分别用于控制各个功率模块的输出电压输出电流的多个模块控制器,其特征在于,所述下垂控制系统还包括用于对所述多个模
块控制器的下垂特性进行配置的系统级控制器,所述系统级控制器包括:
功率获取模块,用于获取待调度的多个功率模块的额定功率及当前输出功率,其中,所述多个功率模块的额定功率至少部分不同;
参考值确定模块, 用于计算所述多个功率模块的当前输出功率之和以及额定功率之和,并计算所述当前输出功率之和与所述额定功率之和的比值,且将该比值作为最优工作参考值;
最优判断模块,用于针对每一个功率模块,计算其当前输出功率与额定功率的比值,且根据该比值及所述最优工作参考值,判断该功率模块是否处于最优工作点;
第一调整模块,用于针对处于非最优工作点的功率模块,根据其当前输出功率与额定功率的比值及所述最优工作参考值,对该功率模块的模块控制器的下垂控制参数进行调整,直至该功率模块的当前输出功率与所述额定功率的比值等于所述最优工作参考值。
6.根据权利要求5所述的用于直流微电网的下垂控制系统,其特征在于,还包括:
电压获取模块,用于获取系统直流母线的当前电压值;
电压判断模块,用于判断所述当前电压值与所设定的系统直流母线的额定电压值是否相等;
第二调整模块,用于在所述当前电压值与所设定的系统直流母线的额定电压值不相等时,对处于最优工作点的功率模块的模块控制器的电压给定值进行调整,以使所述当前电压值与所述额定电压值相等。.根据权利要求5或6所述的用于直流微电网的下垂控制系统,其特征在于,所述第一调整模块包括:
计算单元,用于根据以下公式计算该功率模块的模块控制器的下垂控制参数的调整系数值:ΔRd(s)=(M-M1)/M,
其中,ΔRd(s)为该功率模块的模块控制器的下垂控制参数的调整系数值,M1为该功率模块的当前输出功率与其额定功率的比值,M为最优工作参考值;
调整单元,用于根据所述下垂控制参数的调整系数值,调整该功率模块的模块控制器的下垂控制参数。
8.根据权利要求5所述的用于直流微电网的下垂控制系统,其特征在于,还包括:
调度判断模块,用于根据负荷需求及预设的调度策略判断各个功率模块是否需要接受调度,若是,则将相应功率模块加入待调度队列。
9.根据权利要求6所述的用于直流微电网的下垂控制系统,其特征在于,所述功率获取模块 ,用于通过CAN总线获取待调度的多个功率模块的额定功率及当前输出功率;和/或,
所述电压获取模块,用于通过CAN总线获取系统直流母线的额定电压值及当前电压值。
10.根据权利要求6所述的用于直流微电网的下垂控制系统,其特征在于,所述模块控制器包括:电压调节器、电流调节器、下垂控制器和PWM生成单元,其中,所述电压调节器的电压给定输入端连接所述系统级控制器的第一输出端,所述电压调节器的电压给定调整端连接所述系统级控制器的第二输出端,所述电压调节器的下垂控制输入端连接所述下垂控制器的输出端,所述电压调节器的反馈端接入相应功率模块的当前输出电压,所述电压调节器的输出端连接所述电流调节器的电流给定输入端,所述电流调节器的反馈端及所述下垂控制器的输入端分别接入相应功率模块的当前输出电流,所述电流调节器的输出端连接所述PWM生成单元的输入端,所述PWM生成单元的输出端连接相应功率模块的开关器件。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
推进“十大工程”建设1.藏东南至粤港澳大湾区±800千伏特高压直流工程2.广东阳江三山岛海上风电柔直输电工程(一期)3.云南楚雄500千伏光辉变百万千瓦级新能源汇集站源网储协同控制示范工程4.广东广州220千伏天河棠下柔直背靠背工程5.广西北海涠洲岛并离网智能微电网工程6.深圳超充网络及车网互动示范工
来源:《中国电力》2025年第2期引文:李金,刘科孟,许丹莉,等.基于共享储能站的多能互补微能源网外衍响应双层优化[J].中国电力,2025,58(2):43-56.编者按在“双碳”战略的推动下,电力行业对以传统化石燃料为主的能源结构低碳转型意识逐渐增强,绿色能源来源的多样化趋势日益显著。以风能和光伏为代表的
智能微电网具有较强的灵活性和独立性,是大电网的重要支撑。国家发展改革委等部门联合发布的《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》提出,“鼓励各地结合应用场景,因地制宜建设智能微电网项目”。“智能微电网在提升新能源消纳能力、增强电网韧性等方面具有重要意义。建议加快智能微电网建
北极星储能网获悉,近日,中原环保发布公告称,中原环保拟在下属马头岗污水处理厂、子公司郑州污水净化公司下属郑州新区污水处理厂实施源网荷储微电网电站合同能源管理项目,由中原环保三级子公司郑州智碳科技有限公司(简称“智碳公司”)负责具体项目实施。本项目建设地点分别为郑州新区污水处理厂、
北极星储能网讯:全国人大代表、国网金湖县供电公司电力调度控制分中心五级专家吉兰芳,向十四届全国人大三次会议提交《关于加快智能微电网建设,支撑构建新型电力系统的建议》。吉兰芳建议,进一步加大智能微电网相关政策支持力度、完善市场机制、建立健全标准体系,以加快智能微电网建设助力新型电力
导语:在传统电力系统中,发电、电网和用户构成了一个以源随荷动为核心的调节体系。随着新能源和弹性资源的融入,这一体系正向着清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统转型。这种转变不仅催生了源荷互动的新范式,还推动了用户侧电力系统的演进,使其形成一种具备自我发电及
全国人大代表、国家电网江苏金湖县供电公司电力调度控制分中心五级专家吉兰芳建议,研究智能微电网发展政策,规范市场秩序、商业模式和典型应用场景;加快《微电网技术要求》等相关国家标准的推广执行,推动智能微电网等荷端柔性资源形成统一的设备接口标准。
在"双碳"目标引领下,我国正加速推进能源转型与新型电力系统建设,智能微电网作为分布式能源的重要载体,具备智能调节和自平衡能力,对促进可再生能源发展具有关键作用。全国人大代表、天合光能董事长高纪凡在今年两会期间呼吁通过机制创新与技术突破,充分释放智能微电网的产业潜能。一是建议落实二十
北极星储能网讯:3月6日,中能建(上海)成套工程有限公司(以下简称“中能建上海成套”)与江苏林洋储能技术有限公司(以下简称“林洋储能”)战略合作签约仪式在林洋集团总部隆重举行。中国能建集团装备有限公司党委委员、副总经理,中能建上海成套党委书记、董事长陈家庆,中能建上海成套副总经理王
3月5日,超威集团与国家电力投资集团能源科学技术研究院(以下简称:国家电投能研院)签订战略合作协议,双方将充分发挥各自在产业、资源、技术、人才和科技创新等方面的优势,开展全方位、宽领域、多层次的深度合作,共同探索、攻克重大共性关键技术和前沿引领技术,共同打造技术验证及示范基地,实现
北极星售电网获悉,3月6日,四川省经济和信息化厅发布关于印发《四川省零碳工业园区试点建设工作方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》明确,到2027年,力争在全省打造一批零碳工业园区,在零碳路径探索、场景打造、统计核算、管理机制和发展模式等方面形成一批可复制可推广的经验,激发新的增长
全国人大代表、国家电网江苏金湖县供电公司电力调度控制分中心五级专家吉兰芳建议,研究智能微电网发展政策,规范市场秩序、商业模式和典型应用场景;加快《微电网技术要求》等相关国家标准的推广执行,推动智能微电网等荷端柔性资源形成统一的设备接口标准。
北极星售电网获悉,3月5日,深圳市住房和建设局发布关于组织申报2025年深圳市工程建设领域科技计划项目(第一批)的通知。文件明确申报选题方向包括:超低能耗建筑关键技术研究、建筑光伏一体化关键技术研究、光储直柔关键技术研究、建筑蓄能储能研究、建筑智能微电网技术研究、建筑能源数字化集成控制
2月8日,工信部对《钢铁行业规范条件(2015年修订)》进行了修订,形成《钢铁行业规范条件(2025年版)》,现予以公告。其中指出,积极推进绿色、低碳发展,推广应用先进绿色低碳工艺技术,建设应用工业绿色微电网,开展节能降碳技术改造,争创环保绩效A级、能效“标杆水平”。开发生产绿色产品,创建
北极星售电网获悉,1月20日,国家发展改革委等部门印发《绿色技术推广目录(2024年版)》的通知。其中包括,柔性直流微电网直流接入技术。主要技术参数为与传统电源相比较,高频开关式直流电源体积减小20%;与分布式光伏交流并网模式相比,电能转化效率可提升4%以上。案例1:国家电投集团云南国际电力
北极星售电网获悉,2024年12月31日,江苏南京溧水区政府关于印发《溧水区碳达峰实施方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,推动“源网荷储”一体化发展,以负荷侧微电网技术应用试点项目为引擎,拓展应用场景,助力构建新型电力系统。到2025年,电能消费比重保持在55%以上;到2030年电能消
近日,中共江西省委办公厅、江西省人民政府办公厅印发了《江西省未来产业培育发展行动方案(2024—2026年)》,要求各地各部门认真贯彻落实。现将方案予以公开发布。培育发展未来产业,要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的二十届三中全会精神和习近平总书记关于布局培育未来
北极星售电网获悉,12月17日,江苏苏州市吴中区发展和改革委员会发布征求《苏州市吴中区碳达峰行动方案(征求意见稿)》意见的公告。文件明确,构建以新能源为主体的新型电力系统,积极推进新型储能项目建设,探索储能融合发展新场景,推广利用“源网荷储一体化”新能源就地开发利用模式。持续建设智能
为促进绿色低碳循环发展经济体系建设,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式,国家发展改革委、工业和信息化部等六部门近日联合印发《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》重点对可再生能源安全可靠供应、传统能源稳妥有序替代以及工业、交通、建筑、农业农村等
北极星售电网获悉,7月24日,四川省南充市住房和城乡建设局等部门发布了关于印发《南充市城乡建设领域碳达峰专项行动实施方案》的通知,其中提到,推动智能微电网、“光储直柔”、机电系统智慧运维、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,充分利用低谷电力。探索建筑
北极星储能网获悉,7月9日,清远市住房和城乡建设局、清远市发展和改革局印发《清远市城乡建设领域碳达峰实施方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,加强与电网的衔接与协调,推动智能微电网、蓄冷、储能、弹性负荷调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响
近日,呼和浩特市科技局紧扣“生命与健康、未来网络、低碳能源”三大战略领域,围绕“健康产业、算力网络、新型储能”等发展方向,安排2024年度呼和浩特市科技“突围”工程第二批重点示范项目,“航空航天飞行器仿真计算开发及应用”、“微电网绿电消纳储能技术研发及装备制造应用”以及“基于脑机接口
北极星输配电网获悉,2025年2月7日,国网经济技术研究院有限公司、国家电网有限公司及其西北分部联合公布了一项名为“一种SVG换流阀参数配置方法及装置”的发明专利(申请公布号CN119401480A)。本发明公开了一种SVG换流阀参数配置方法及装置,所述方法包括:根据SVG的基本功能需求确定换流阀的容量和
2月5日,安徽省教育厅、省科技厅、省工业和信息化厅、省市场监督管理局联合发布2024年安徽省发明专利百强排行榜。阳光新能源凭借强大技术创新能力和丰硕的专利成果,成功入选百强榜单。作为拥有先进电站技术的新能源开发商,阳光新能源始终专注于电站技术创新与产业化应用。公司在行业内最早创立新能源
1月20日,国能(泉州)热电有限公司自主发明专利《给煤机堵煤检测系统及方法》获得国家知识产权局的专利申请受理。《给煤机堵煤检测系统及方法》聚焦该公司二期给煤机堵煤开关经常误动或拒动,保护可靠性低的技术难题,对原有挡板接触式机械堵煤开关存在的问题进行深入的分析,创新思路,通过采用非接
北极星储能网获悉,1月9日,帕瓦股份在投资者互动平台上回答固态电池材料进展、给一些电池厂商送样测试的问题。帕瓦股份表示,公司深耕新能源电池材料领域,高度重视固态电池的迭代趋势,充分发挥产学研紧密结合的优势,对固态电池及相关正极材料、电解质及添加剂材料等进行了布局,在该些方向上已累计
近日,国家知识产权局公布第二十五届中国专利奖评审结果公示,易事特首席技术官于玮博士项目团队申报的发明专利“微电网系统及其控制方法”,经过严格的初评、复评和终评环节从中脱颖而出,荣获中国专利优秀奖,不仅展示了在技术研发和创新方面的卓越实力,更是对集团在推动新能源及微电网行业技术进步
近日,江西公司峡江公司的“基于多源信息融合的水电机组健康状态评价方法及系统”获得国家技术发明专利授权。该专利技术是基于智慧水电平台研发创造的,通过平台数据采集模块获取机组状态多源信息,根据国家电投集团《小型水电站设备基于专家评估的不定期检修管理导则》,对多源信息进行智能分析,确定
12月17日,电力运营君创科技自主研发并申报的《火电厂机组AGC性能在线评价方法及系统》发明专利获国家知识产权局正式授权并颁发证书。《火电机组AGC性能在线评价方法及系统》由AGC运行参数采集模块、运行参数不同工况时序划分模块、运行性能指标计算模块以及性能在线评价模块组成,通过构建基于机器学
近日,四川公司“一种引水式电站水库水位测量装置、水位计算方法及系统”“一种手摇式升降梯”“转子测圆架及其使用方法”“一种基于物元可拓理论的蚀变辉绿岩隧洞塌方风险评价方法及系统”“一种水电站用捞渣设备”“一种三维重建过程中空洞填充的方法”等6项发明专利获国家知识产权局授权。
近日,黑龙江分公司“一种分析汽轮机负荷控制调节门状态异常的方法”“一种生物质循环流化床锅炉的给料控制方法及系统”“一种生物质循环流化床锅炉燃烧波动监测方法”“一种生物质循环流化床锅炉的腐蚀监测方法”等4项发明专利获国家知识产权局授权。
近日,江西公司电力工程公司《一种适用于捞渣机的张紧装置》发明专利获得国家知识产权局授权。该发明针对火电机组锅炉掺烧经济煤种导致掉焦量增多导致捞渣机张紧装置在受到掉焦冲击力过大时会出现的链条脱轨、卡链等问题进行了优化改进,将原张紧装置改为液压张紧、螺杆及弹簧的形式,使捞渣机在张紧装
近日,达拉特电厂“具有楔形油膜带滞留沟槽的氢冷发电机双流环密封瓦”“一种汽轮机进气调节系统”“一种汽轮机轴系外部定位装置”“吸尘动力装置及吸尘系统”“一种中速磨煤机甩沙操作控制方法和系统”等5项发明专利获国家知识产权局授权。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!