1.一种大规模风光储互补微电网并网系统,其特征在于,所述大规模风光储互补微电网并网系统包括三级电网系统;第一级电网系统包括第一级直流电网母线、第一控制台,以及并联在第一级直流电网母线上的若干第一级双向DC/DC斩波器,所述第一控制台分别与各第一级双向DC/DC斩波器电性连接,控制各第一级双向DC/DC斩波器工作;
第一级电网系统的各第一级双向DC/DC斩波器分别与一第二级电网系统连接,所述第二级电网系统为直流微电网系统,包括第二级直流电网母线,第二控制台,以及并联在第二级直流电网母线上的若干第二级双向DC/DC斩波器,第二控制台分别与各第二级双向DC/DC斩波器电性连接,并控制各第二级双向DC/DC斩波器工作;
第二级电网系统的各第二级双向DC/DC斩波器分别与一第三级电网系统连接,所述第三级电网系统为风光储互补微电网,包括第三级直流电网母线、第三控制台,以及分别接入所述第三级直流电网母线的风力发电装置、太阳能发电装置和储能装置,所述第三级直流电网母线通过用户DC/AC逆变器为用户侧负载供电;所述第三控制器分别与风力发电装置、太阳能发电装置、储能装置和用户DC/AC逆变器电性连接,并控制其工作。
2.根据权利要求1所述的大规模风光储互补微电网并网系统,其特征在于,所述风力发电装置通过AC/DC整流器与第三级直流电网母线连接,所述太阳能发电装置通过光伏DC/DC斩波器与第三级直流电网母线连接,所述储能装置通过双向DC/DC变换器与第三级直流电网母线连接。
3.根据权利要求2所述的大规模风光储互补微电网并网系统,其特征在于,所述第一级双向DC/DC斩波器、第二级双向DC/DC斩波器、AC/DC整流器、光伏DC/DC斩波器、双向DC/DC变换器以及用户DC/AC逆变器均具有控制端口;
第一控制台的输出端口与各第一级双向DC/DC斩波器的控制端口连接,控制第一级双向DC/DC斩波器的通断以及能量传输方向;
第二控制台的输出端口与各第二级双向DC/DC斩波器的控制端口连接,控制第二级双向DC/DC斩波器的通断以及能量传输方向;
第三控制台的输出端口与AC/DC整流器、光伏DC/DC斩波器、双向DC/DC变换器以及用户DC/AC逆变器的控制端口连接,控制AC/DC整流器的通断、光伏DC/DC斩波器的通断、双向DC/DC变换器的能量传输方向,以及用户DC/AC逆变器的通断。
4.根据权利要求3所述的大规模风光储互补微电网并网系统,其特征在于,所述第一控制台、第二控制台以及第三控制台分别通过路由器接入以太网;
所述第一控制台、第二控制台以及第三控制台均为光伏控制器360V系列的光伏发电系统控制器。
5.一种权利要求1所述的大规模风光储互补微电网并网系统的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,第三级电网系统的第三控制台的采集端分别采集该第三级电网系统内风力发电装置的输出功率P1、太阳能发电装置的输出功率P2、储能装置的输出或吸收功率P3,以及用户的需求功率P4,并判断用户的需求功率是否大于风力发电装置的输出功率和太阳能发电装置的输出功率总和;
第二控制台检测所在第二级电网系统内各第三级电网系统的用户的需求功率与风力发电装置的输出功率、太阳能发电装置的输出功率以及储能装置的输出或吸收功率的总和之间的差值,记为P需,计算式为:P需=P4-(P1+P2+P3);
其中,P3为储能装置的输出或吸收功率,在储能装置在输出功率时为正值,在吸收功率时为负值;
第一控制台检测各第二级电网系统内P需的总和,记为该第二级电网系统的P合;
步骤二,在第一控制台计算出任意一第二级电网系统的P合大于0时,通过控制与该第二级电网系统连接的第一级双向DC/DC斩波器,使第一级直流电网母线向该第二级电网系统的第二级直流电网母线供电;在第一控制台计算出任意一第二级电网系统的P合小于0时,通过控制与该第二级电网系统连接的第一级双向DC/DC斩波器,使该第二级电网系统的第二级直流电网母线向第一级直流电网母线供电;
步骤三,在第二控制台计算出任意一第三级电网系统的P需大于0时,通过控制与该第三级电网系统连接的第二级双向DC/DC斩波器,使第二级直流电网母线向该第三级电网系统的第三级直流电网母线供电;在第二控制台计算出任意一第三级电网系统的P需小于0时,通过控制与该第三级电网系统连接的第二级双向DC/DC斩波器,使该第三级电网系统的第三级直流电网母线向第二级直流电网母线供电;
步骤四,在第三控制台检测到用户的需求功率大于风力发电装置的输出功率和太阳能发电装置的输出功率总和,即:P4大于P1+P2时,第三控制台控制该第三级电网系统的储能装置输出功率;当第三控制台检测到用户的需求功率小于风力发电装置的输出功率和太阳能发电装置的输出功率总和,即:P4小于P1+P2时,第三控制台控制该第三级电网系统的储能装置吸收功率。
6.根据权利要求5所述的大规模风光储互补微电网并网系统的控制方法,其特征在于,所述第一控制台持续检测第一级直流电网母线的电压是否稳定,在第一控制台在检测到第一级直流电网母线的电压剧烈波动时,第一控制台控制各第一级双向DC/DC斩波器断开,各第一级双向DC/DC斩波器连接的第二级电网系统孤岛运行;第一级直流电网母线的电压无剧烈波动时,控制各第一级双向DC/DC斩波器接通,并继续执行步骤二至步骤四步骤。
7.根据权利要求6所述的大规模风光储互补微电网并网系统的控制方法,其特征在于,所述第二控制台持续检测所在第二级电网系统的第二级直流电网母线的电压是否稳定,在第二控制台在检测到第二级直流电网母线的电压剧烈波动时,第二控制台控制各第二级双向DC/DC斩波器断开,各第二级双向DC/DC斩波器连接的第三级电网系统孤岛运行;第二级直流电网母线的电压无剧烈波动时,控制各第二级双向D C/DC斩波器接通,继续执行步骤三至步骤四。
8.根据权利要求6所述的大规模风光储互补微电网并网系统的控制方法,其特征在于,步骤二第一控制台计算任意一第二级电网系统的P合的方法具体包括:(1)初始化:随机不同级电网系统P1,大小为N1,同时对不同级电网系统中每个具体级电网进行合法化操作,得到合法不同级电网系统P2;同时输入大规模风光储互补微电网数据参数;
(2)灰熵并行分析:计算每个不同级电网系统具体级电网的函数值序列与参考序列的灰熵并行关联度值;
(3)外部档案更新维护:以灰熵并行关联度和拥挤距离来建立和维护外部档案;对每代不同级电网系统中每个不同级电网系统具体级电网利用解支配关系判断其与当前外部档案中不同级电网系统具体级电网的支配关系,将受其支配的具体级电网删除;若外部档案具体级电网数量超过最大容量,以拥挤距离将拥挤度大的具体级电网剔除;
(4)波动:计算每个不同级电网系统具体级电网的波动强度Si、波动幅度Ai及位移操作:
式中,Si为不同级电网系统中第i个不同级电网系统产生功率的波动强度,ρ为所有不同级电网系统具体级电网的最小灰熵并行关联度,ε为一个极小的常数;
上式为第i个不同级电网系统产生功率数量的限制公式,h代表第i个不同级电网系统产生功率的强度,h为功率总数,a、b为给定的常数;
式中,Ai为第i个不同级电网系统波动的幅度范围,A为最大的波动幅度,ρa为当前不同级电网系统中不同级电网系统具体级电网的最大灰熵并行关联度;
上式为位移操作公式, 为第i个不同级电网系统的第d维位置;
(5)变异:对每个不同级电网系统具体级电网的第d维执行以下变异操作:
其中g为高斯分布随机数,g~N(1,1);
(6)映射:采取模运算映射规则将非法功率映射为合法功率:
其中, 和πk分别为功率的第k维位置的上下界,%为模运算;
(7)选择:选择当前不同级电网系统中较优的不同级电网系统或功率具体级电网进入下一代,每个不同级电网系统或功率具体级电网被选择的概率为:其中集合K是波动算子和高斯变异产生的所有功率及当代不同级电网系统的集合;
(8)终止条件判断:以最大迭代代数判断算法是否满足终止条件.若达到最大迭代代数,则算法终止;输出外部档案中的结果;否则,转向步骤(2)。
9.一种实现权利要求5~8任意一项所述大规模风光储互补微电网并网系统的控制方法的信息数据处理终端。
10.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求5-8任意一项所述的大规模风光储互补微电网并网系统的控制方法。