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专利号: 2018100955909
申请人: 广东技术师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模块化微电网,其特征在于,所述模块化微电网包括多个模块,其中,每个模块包括柴油发电机、蓄电池、风力发电机、光伏发电机、以及负荷中的一者或者多者;

每个模块构成独立的电源区域,其中,柴油发电机和负荷连接至配电网络,蓄电池通过三端口变流器连接至配电网络,风力发电机通过交流控制器连接至配电网络,光伏发电机通过逆变器连接至配电网络;每个模块通过变压器连接到输电网络;

所述模块化微电网还包括设置在每个模块中的代理通信节点以形成稀疏通信网络;代理通信节点用于通过稀疏通信网络交互充放电功率信息,并以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件,根据获取的功率信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率趋于一致。

2.根据权利要求1所述的模块化微电网,其特征在于,至少有一个模块为功率松弛模块,选取具有柴油发电机的模块为功率松弛模块,其余为非功率松弛模块;功率松弛模块中的代理通信节点与所有非功率松弛模块中的代理通信节点连接以向其发送功率松弛模块的充放电功率信息;相邻的非功率松弛模块中的代理通信节点之间相互连接以相互发送其所属模块的充放电功率信息。

3.根据权利要求1所述的模块化微电网,其特征在于,所述蓄电池连接到三端口变流器的直流端口,三端口变流器包括:AC-DC整流器,其具有多个电抗器、隔离开关以及二极管构成的三相三线制结构,并工作于恒功率控制模式,使各模块等效电源输出的有功功率和无功功率等于其参考功率;以及DC-AC逆变器,其具有多个隔离开关、二极管、变压器、电抗器、以及电容器构成的三相四线制结构和模块内的交流总线,并工作于恒压恒频控制模式,以使蓄电池输出电压的幅值和频率维持不变,为模块内的供电区域提供电压参考。

4.根据权利要求1所述的模块化微电网,其特征在于,所述模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系为:Pbati=Pdsli+Ppvi+Pwti-PEi-Ploadi

其中,Pbati为蓄电池充放电功率,Pdsli为柴油发电机输出功率,Pwti为风力发电功率,Ppvi为光伏发电功率,PEi为模块与微电网的交换功率,Ploadi为负载功率。

5.根据权利要求1所述的模块化微电网,其特征在于,所述模块之间的功率交换能量守恒关系:

其中,N为模块的数量。

6.根据权利要求1所述的模块化微电网,其特征在于,所述使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率趋于一致包括:使所有蓄电池的最终状态都收敛到参考状态Pbat0,Pbat0为模块化微电网中蓄电池充放电功率的平均值。

7.一种对根据权利要求1至6中任一项所述模块化微电网的蓄电池充放电协调控制的方法,其特征在于,所述方法包括:代理通信节点通过稀疏通信网络交互充放电功率信息;以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件,根据获取的功率信息来设置模块与模块化微电网的交互功率以使模块化微电网中多个模块的蓄电池充放电功率趋于一致。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:功率松弛模块中的代理通信节点向所有非功率松弛模块中的代理通信节点发送功率松弛模块的充放电功率信息;相邻的非功率松弛模块中的代理通信节点之间相互发送其所属模块的充放电功率信息;其中,具有柴油发电机的模块为功率松弛模块,不具有柴油发电机的模块为非功率松弛模块。

9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:以充放电功率信息中包括的蓄电池功率Pbati为一致性变量,并根据式来设置在时刻t时第i个功率松弛模块与模块化微电网的交互功率PEi(t);其中,N为模块的数量,aij为稀疏通信网络中第i个蓄电池与第j个蓄电池之间的加权邻接系数,若两个蓄电池之间无信息交互,则aij为0,若两个蓄电池之间有信息交互,则aij>0。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括:相邻的功率松弛模块中的代理通信节点之间相互发送其所属模块的充放电功率信息。