微电网储能系统控制及其经济调度方法 operation control and economic dispatch of energy storage system for micro-grid.pdfVIP

躐嚏阒值篷嚣缆蕤刺厦爨绎犏酒瘰癌藩 高文杰·，井天军t，杨明皓-，沈冬2 (1．中国农业大学信息与电气工程学院，北京100083；2．上海市电力公司奉贤供电公司，上海201400) 摘要：储能系统对微电网的安全稳定运行和经济效益有重要影响。分析微电网中分布式储能系统的离网 和并网控制方法：针对传统下垂控制中．线路阻抗引起的微电网系统稳定性问题，提出改进的下垂控制策 略和控制结构．以减少微电网功率波动和提高运行稳定性。为实现对负荷的削峰填谷和提高储能设备运行 经济性．根据分时电价，建立分布式储能系统的经济调度数学模型，在此基础上提出一种考虑分时电价的 经济调度方法。结合算例验证该调度方法的经济性和实用性。 关键词：微电网；储能系统；下垂控制；经济调度；分时电价 中图分类号：TM727 文献标志码：A 文章编号：1004．9649(2013)01．0011-05 0引言 1 储能逆变器的控制策略 随着电力储能介质和微电网技术的发展．电 1．1 系统结构 力储能设备通过微电网形式接入电网以提高用户 储能系统在微电网的运行控制中有重要作用． 供电质量．已具技术可实现性。微电网是包含各 典型的微网储能系统如图l所示(energystorage 种分布式电源、储能装置等的低压配电网络，可 svstem，ESS)。目前分布式储能系统的控制方法， 以与大电网并网或离网运行…。目前．国内外文献 主要为集中控制和分散协调控制。集中控制包含 针对微电网中储能设备做了广泛的研究Il-”．主要 单元控制器和储能系统中央控制器．依赖通信线， 包括2个方面：微电网能量优化调度方法和储能 便于优化调度．但对控制系统实时性要求较高【3．51： 逆变器的协调控制策略。文献f2—31针对微电网的分散协调控制中．各储能控制单元间没有通信线 能量管理策略进行研究．详细介绍了含光伏的微 联系．主要通过传统的下垂控制来实现负荷功率 电网的发电预测与能量调度。文献『4—71主要研究 的合理分配㈣】。分布式储能系统的调度方法．与 微电网并网与孤岛运行时的控制策略．介绍了并 微电网的结构和离／并网运行方式密切相关…5’9】． 网与孤岛运行方式切换方法．采用下垂控制的方 如图1所示的系统结构中．下级机组控制器包含 法协调各个分布式电源．具有广阔的应用前景。 孤岛检测和离／并网自动切换装置：上级中央控制 由于微电网不同于高压电力系统．其输电线 器根据系统状态、可用容量和分时电价下发调度 路阻抗多呈电阻性．现有文献采用的传统下垂控制 指令。 方法需要改进。本文主要研究微网中分布式储能 1．2储能逆变器并网控制方法 设备的控制策略和经济调度方法．提出并网模式 在与大电力系统并网的微网中．大电网承担 下采用CO—P／U—O下垂控制，减少交换功率波动；离分布式电源发电与负荷的不平衡．维持系统的电 网模式下，采用(1)一P／U—Q和P—to／Q—U下垂控制压和频率。与传统的电力系统类似．分布式储能 相结合的策略．避免因线路呈电阻性而产生的系 单元依据上级设定的有功和无功功率出力。为了 统稳定性问题。储能系统的经济调度方面，为实 减少储能系统与大电网的交换功率(削峰填谷)， 现电力储能设备的经济效益最大化．提出采取依 减少负荷剧烈变化时的功率波动．本文提出在储 据分时电价(time-of-useprice，TOU)调度储能设备能变流器控制结构中加入to—P／U—O反下垂控制环 的方法．并考虑了储能系统的备用经济效益。 节．即根据系统频率和电压．动态调整储能系统 收稿日期： 2012．．09．．22 基金项目： (2011JSl57) 作者简介 11；