[發明專利]交直流混合微電網雙向DC-AC互聯裝置智能控制方法

有效

• 申請號: 201710024819.5
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106786599B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李霞林;郭力;王成山
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明屬于交直流混合微電網裝置級控制技術領域，涉及一種交直流混合微電網雙向DC?AC互聯裝置智能控制方法，包含交直流互聯功率自治控制系統和交流電壓/頻率控制系統：定義交流微電網和直流微電網中平衡單元額定容量比；基于比例控制和超前?滯后補償環節相結合的交直流互聯功率自治控制系統；基于下垂特性和模擬慣性環節的交流電壓和頻率控制系統。本發明所提出的智能控制方法可適應交直流混合微電網多運行模式無縫切換和穩定控制需求。

技術領域

本發明屬于交直流混合微電網裝置級控制技術領域，涉及一種交直流混合微電網雙向DC-AC互聯裝置智能控制方法。

背景技術

交直流混合微電網作為一種新的需求側供用電形式，能更加高效地接納本地交/直流型新能源發電系統和儲能單元，為本地負荷提供高可靠性供電。聯網型交直流混合微電網還可積極參與本地電網優化調度、無功控制和調壓、電能質量治理等輔助服務，以進一步提高微電網內分布式電源和儲能系統的利用效率，并有助于改善本地電網供電電能質量[1-3]。交直流混合微電網主要包含交流微電網、直流微電網及雙向DC-AC互聯裝置三部分，當交直流微電網互聯容量較大或交流微網和直流微網間存在多個互聯通道時，則往往需要通過多個DC-AC互聯。雙向DC-AC作為交直流混合微電網中的關鍵裝置之一，在交直流混合微電網不同運行模式下，其控制策略對交直流混合微電網的穩定運行、交流系統與直流系統間的相互影響和相互支撐至關重要[4]。

交直流混合微電網可工作在聯網運行模式和獨立運行模式。在聯網運行模式下，交直流混合微電網接入大電網，其交流母線電壓和頻率將由大電網決定。通常情況下，交直流互聯雙向DC-AC控制直流微電網母線電壓穩定，直流微電網與交流電網之間的互聯功率由直流微電網內分布式電源輸出、儲能充放電控制需求以及負荷來決定[5]。在交直流混合微電網獨立運行模式下，如何通過交直流混合微電網內的分布式電源、儲能單元以及雙向DC-AC互聯裝置的協調控制，實現交流系統電壓/頻率穩定及直流系統電壓穩定，是交直流混合微電網穩定控制系統的首要任務。通常交直流混合微電網獨立運行模式可主要分為以下三種工作狀態：1)交流微電網與直流微電網自治控制模式，即交流微電網電壓和頻率以及直流微電網母線電壓分別由其各自系統內的可控型分布式電源或儲能單元來控制，此時雙向DC-AC一般工作在PQ控制模式[6]；2)交流微電網支撐直流微電網控制模式，即交流微電網電壓和頻率由其系統內可控型分布式電源或儲能單元來控制，雙向DC-AC工作在直流電壓控制模式，可使交流微電網作為直流微電網的支撐單元[7]；3)直流微電網支撐交流微電網控制模式，即直流微電網母線電壓由其系統內可控型分布式電源或儲能單元來控制，雙向DC-AC工作在交流電網電壓和頻率控制模式，可使直流微電網作為交流微電網的支撐單元[8]。

上述文獻所提出的方法主要針對某種特定的交直流混合微電網運行方式，無法適應交直流混合微電網多運行模式之間無縫切換和穩定控制需求。本發明中提出一種適用于交直流混合微電網的雙向DC-AC互聯裝置智能控制方法，保證雙向DC-AC能自適應交直流混合微電網運行狀態變化，快速實現交直流混合微電網暫態穩定以及子微電網之間的相互支撐。

參考文獻

[1]陸曉楠,孫凱,Josep G,等.適用于交直流混合微電網的直流分層控制系統[J].電工技術學報,2013,28(4):35-42.

[2]李霞林，郭力，王成山，等.直流微電網關鍵技術研究綜述[J].中國電機工程學報，2016，36(1)：2-17.

[3]Guerrero J M，Vasquez J C，Matas J，et al.Hierarchical control ofdroop-contr-olled AC and DC microgrids-a general approach towardstandardization[J].IEEE Trans on Industry Electronics，2011，58(1)：158-172.