微电网运行控制策略探究

卢健

广东电网有限责任公司清远供电局 广东清远 511515

1 微电网通信架构组成概述

文章所研究的微电网属于交直流混合系统，通过分布式电源、控制装置、负荷、储能装置等组织而成的架构。

1.1 现场智能节点控制级

在一般情况下，因为微电网分布着较多的子系统，再加上这些子系统在现场的分布具有分散的特征，因此把微电网的控制系统分类成分布式电源、交直流负载、储能单元等不同类型的子系统，主要利用多个现场智能的节点，从而到达储能变流器、负荷单元、各发电单的数据采集与设备控制、储能单元等方面的数据采集与设备控制要求，另外，这种特征在系统里还扮演着现场就地控制器的重要角色[1]。

1.2 微电网中心控制级

在技术层面上，微电网中心控制级内部的微电网中心控制器MGCC 与现场智能节点是一致的，同时也是通过利用PLC 来实现相关功能。MGCC 可以将微电网的现场智能节点进行直接控制，并采集到所有不同设备之间的具体运行状态。

2 微电网运行控制策略的研究

2.1 并网启动措施

当系统处于待机的状态下，当组态界面反馈了并网启动的指令之后，MGCC 程序则直接进入到并网启动步进的状态，然后由步进对储能逆变器的具体状态进行评估。状态评估结果为故障的过程中，则直接退出并网启动措施，当评估状态为无故障的过程中，则将通信设定储能逆变器状态设置为并网的模式。在储能逆变器的状态设置成并网模式以后，将储能逆变器进行启动。另外，当通信系统对储能逆变器并网的运行过程进行检测，按照规范顺序将各个发电单元打开，该环节开启方法包括；采取以太网与各单元PLC 实现通信功能，而通信方式则利用置位连续写的措施，在从站获取到相关指令的还存在则将MGCC 写状态进行清除，MGCC 能够在任何时段将各发电单元的状态信息进行读取，同时在各个无故障发电单元全部启动完毕之后再直接设定并网的运行状态[2]。

2.2 离网启动措施

在目前的发展阶段中，离网启动要求与并网启动要求是一致的，均是在系统处于待机以及储能逆变器处于无故障等状态下才能够直接启动。另外，在组态界面反馈出离网启动的指令之后，MGCC标准程序将直接设置成离网启动步进，步进进一步评估储能逆变器的具体状态，当状态评估成故障的过程中，就要立即退出离网启动的措施，若状态评估为无故障的过程中，则将通信设置储能逆变器的状态为离网的模式。若储能逆变器的状态处于离网模式之后，就要将储能逆变器进行启动。当通信系统通过检测，识别到储能逆变器正处于离网运行的状态时，系统将直接进入到离网的运行状态。

2.3 离网运行措施

目前，发电单元输出功率及其负载功率的平衡作为系统离网运行状态下的调节对象。当离网处理运行状态的过程中，电池状态有充满期、可控期、充电期等不同分类。当电池处于充满期的状态下，代表着电量达到100% 左右，该评估措施是采用检测电池最大单体电压来确认的，只有最大单体电压超过3.55V，这种状态下将直接停止电池充电工作，然后显示电池的充满状态。当电池的最大单体电压不超过3.35V 的过程中，就直接将电池充满保护状态进行释放，还阶段处于电池可控期。当电池充满保护状态并同时触发之后，MGCC 直接采取发电功率与负载功率来对功率差进行运算，然后将发电单元的输出功率进行调节。在电池处于可控期的状态下，电量为可充可放期间的过程中，就代表着电池可控期。该部分的评估标准通常是以电池还没有达到充满保护状态以及放电保护状态来进行评估的。当电池处于可控状态时，则将全部的无故障发电单元进行开启操作。在电池处于充电期时：在电量不足状态时，电池就会自动进入到放电保护期，对该部分进行评估的主要依据是利用电池最小单体电压＜3.15V 来进行评估的，在同一个时段下电池处于放电保护状态，同时最小单体电压为＞3.25V 的状态下解除，然后就处于电池可控期。当电池处于放电保护状态的过程中，将全部发电单元进行开启操作，同时把可调功率单元的功率设置成最大值，在全部发电单元均开启之后仍然无法达到负载需求的情况下，就需要启动柴油发电机。若柴油发电机仍然无法满足负载需求的情况下，就要进一步将发电与负载功率差进行精准运算，然后通过调节的方式对负载的输出功率进行处理。在电池最小单体电压处于＜3V 的状态时，系统会自动进入到停机保护的状态[3]。

2.4 并网运行措施

在一般情况下，当系统处于并网运行的状态下，主要是因为对电池充放电来展开合理的调节工作，而调节工作的目标主要体现在能够尽可能地保障微电网内的电能分配的合理性，统计了发电单元的总输出功率以及负载的总消耗功率等作为指标来开展各项运算工作，从而通过计算的方式来确保最终的出功率差。在发电值超过用电值的情况下，把多余的电能自动充入到电池内部中，也就是将功率差除以电池电压然后确定电池的最终充电电流，利用通信的措施来将储能逆变器进行有效控制，然后完成电池充电电流的设置工作。在电池的电量处于接近充满的状态下，把多余的电能传输到电网中。

3 结语

综上所述，笔者主要以典型微电网工程作为研究点，深入地分析了微电网的并网启动等核心的部分，进一步测试了利用并网、离网等不同工况下的能量流动，最终验证了多种模式的可行性，经过实践与各项调试工作，得出这种模式下的微电网系统具有可连续稳定运行的良好效果。