一种分布式直流微电网控制方法及控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种直流微电网的控制方法及控制系统，特别是涉及一种适用于电力供电领域的分布式直流微电网控制方法及控制系统。
【背景技术】
[0002]直流微电网是以直流母线的形式将各种供电设备(光伏、风电、储能、公共电网等)连接成一个系统，用户仅需要添加一种用电设备即可方便的使用微电网的电能。
[0003]直流母线的独立微电网系统，如图1所示，包括分别与直流母线相连的电能产生供给环节(包括各种电能产生设备(如发电设备或电网)和储能设备(如蓄电池))，还包括分别与直流母线相连的供电模块与负载。电能产生供给环节产生电能输出到直流母线，直流母线通过各个功能模块供给电能给各个负载。现有技术中，还包括监控及管理中心，对电能产生供给环节的电能产生设备和储能设备进行集中管理和监控。
[0004]目前直流微电网控制方法多采用集中控制的方法，该方法需要微电网的设备建设较为集中，不适用于一些电站建设不方便的应用场合(例如机场远机位)。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种能够适用于一些电站建设不方便的应用场合的分布式直流微电网控制方法及控制系统。
[0006]本发明采用的技术方案如下:一种分布式直流微电网控制方法，其具体控制方法为:设置能够向直流母线输入电能的η个电能输入模块各自的输出等级电压;将各个电能输入模块的输出等级电压与当前直流母线上的电压值相比较，如果当前直流母线的电压值低于某电能输入模块的输出等级电压，则该电能输入模块以其能够输出的最大功率向直流母线输入电能；如果当前直流母线的电压值高于某电能输入模块的输出等级电压，则禁止该电能输入模块向直流母线输入电能;如果当前直流母线的电压值等于某电能输入模块的输出等级电压，则控制该电能输入模块的输出功率，使其保证当前直流母线上的电压恒定;所述η为大于等于2的自然数。
[0007]在有η个电能输入模块的情况下，可设置m个输出等级电压，m为大于等于I的自然数，m小于等于η。也就是说，可能每一个电能输出模块所对应设置的输出等级电压都不同，也可能某几个电能输出模块各自所对应设置的输出等级电压相同，但每个能够向直流母线输入电能的电能输入模块都有其对应的输出等级电压。每个电能输入模块所对应的输出等级电压均实时与直流母线上当前的电压相比较:若当前直流母线上的电压高于某输出等级电压，则限制该输出等级电压所对应的电能输入模块向直流母线输出的电能，如禁止所对应的电能输入模块向直流母线输入电能;若当前直流母线上的电压低于某输出等级电压，则使该输出等级电压所对应的电能输入模块尽最大能力即以其能够输出的最大输出功率向直流母线输入电能;若当前直流母线上的电压等于某输出等级电压，则控制该输出等级电压所对应的电能输入模块的输出功率，是其输出功率在一个动态变化范围内，保证当前直流母线上的电压的动态恒定。
[0008]根据划分的输出等级电压，分别对每个电能输入模块的输出功率进行控制，对电能进行优先差异化利用，同时方便本地控制，特别适合于一些电站建设不方便的应用场合的分布式直流微电网控制。
[0009]进一步地，所述输出等级电压为包含误差范围的输出等级电压范围；将各个电能输入模块的输出等级电压范围与当前直流母线上的电压值相比较，如果当前直流母线的电压值低于某电能输入模块的输出等级电压误差下限，则该电能输入模块以其能够输出的最大功率向直流母线输入电能;如果当前直流母线的电压值高于某电能输入模块的输出等级电压误差上限，则禁止该电能输入模块向直流母线输入电能；如果当前直流母线的电压值属于某电能输入模块的输出等级电压误差范围内，则控制该电能输入模块的输出功率，使其保证当前直流母线上的电压恒定;所述η为大于等于2的自然数。
[0010]进一步地，所述输出等级电压划分原则包括:可再生能源电能输入模块(如太阳能电能输入模块、风能电能输入模块、潮汐能电能输入模块和地热能电能输入模块等)的输出等级电压高于不可再生能源电能输入模块(如电网电能输入模块和储能(如蓄电池)电能输入模块)的输出等级电压。
[0011]进一步地，所述输出等级电压划分原则包括:电网接入电能输入模块的输出等级电压高于储能接入电能输入模块的输出等级电压。
[0012]进一步地，所述方法还包括:每个电能输入模块在本地各自实现对输出等级电压的设定和输出功率的控制。每个电能输入模块在本地对应一个电能输出控制器，对该电能输出控制器设置其输出等级电压，该电能输出控制器实时采集直流母线电压与其输出等级电压相比较判断，从而控制其所对应的电能输入模块向直流母线输入的电能的输出功率。本地控制代替远程集中控制，通行速率更高，稳定性更高。
[0013]进一步地，所述方法还包括:对于不可再生能源电能输入模块，电能能够分时流入或流出直流母线，从而实现对不可再生能源电能输入模块的放电和储能。
[0014]基于上述分布式直流微电网控制方法的控制系统，其特征在于:包括，
输出等级电压设置模块，设置每个能够向直流母线输入电能的电能输入模块的输出等级电压；
直流母线电压采集模块，用于采集直流母线电压；
电压比较及判断模块，用于对每个电能输入模块的输出等级电压和当前采集的直流母线电压相比较，并根据设定的比较结果判断方法，判断需要对每个电能输入模块执行的控制动作；
功率输出控制模块，根据控制动作判断结果对每个电能输入模块向直流母线输入电能的输出功率进行控制。
[0015]进一步地，每个电能输入模块都在本地对应一个功率输出控制器，该功率输出控制器包括各自的，
输出等级电压设置模块，设置其能够向直流母线输入电能的电能输入模块的输出等级电压；
直流母线电压采集模块，用于采集直流母线电压；
电压比较及判断模块，用于对其输出等级电压和当前采集的直流母线电压相比较，并根据设定的比较结果判断方法，判断需要对该电能输入模块执行的控制动作；
功率输出控制模块，根据控制动作判断结果对该电能输入模块向直流母线输入电能的输出功率进行控制。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
1、根据划分的输出等级电压，分别对每个电能输入模块的输出功率进行控制，对电能进行优先差异化利用，同时方便本地控制，特别适合于一些电站建设不方便的应用场合的分布式直流微电网控制；
2、本地控制代替远程集中控制，通行速率更高，稳定性更高。
【附图说明】
[0017]图1为现有技术中直流微电网其中一实施例的原理示意图。
[0018]图2为本发明其中一实施例的电能输入模块控制原理示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0021]具体实施例1
一种分布式直流微电网控制方法，其具体控制方法为:设置能够向直流母线输入电能的η个电能输入模块各自的输出等级电压;将各个电能输入模块的输出等级电压与当前直流母线上的电压值相比较，如果当前直流母线的电压值低于某电能输入模块的输出等级电压，则该电能输入模块以其能够输出的最大功率向直流母线输入电能；如果当前直流母线的电压值高于某电能输入模块的输出等级电压，则禁止该电能输入模块向直流母线输入电能；如果当前直流母线的电压值等于某电能输入模块的输出等级电压，则控制该电能输入模块的输出功率，使其保证当前直流母线上的电压恒定;所述η为大于等于2的自然数。
[0022]基于上述分布式直流微电网控制方法的控制系统