[發明專利]直流配電網系統電壓柔性控制方法

有效

• 申請號: 201710164059.8
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106849106B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 李勇;賀悝;曹一家;王煒宇
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/36
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種直流配電網系統電壓柔性控制方法，所述直流配電網系統包括用電單元、直流配電網、交流變壓器、變電站；

所述用電單元包括獨立儲能單元、直流微網、直流負荷、交流微網、交流負荷；

所述直流微網包括直流微網內儲能單元，交流微網包括交流微網內儲能單元；

所述獨立儲能單元或直流微網內儲能單元或交流微網內儲能單元為分布式儲能單元；

所述交流變壓器包括第一交流變壓器、第二交流變壓器；

所述變電站包括第一變電站、第二變電站；

所述直流配電網包括AC/DC電壓源型變流器、DC/DC換流器、直流輸電線路、母線；

所述母線包括第一母線、第二母線、第三母線、第四母線、第五母線、第六母線；

所述AC/DC電壓源型變流器包括第一AC/DC電壓源型變流器、第二AC/DC電壓源型變流器、第三AC/DC電壓源型變流器、第四AC/DC電壓源型變流器、第五AC/DC電壓源型變流器；

所述AC/DC電壓源型變流器或DC/DC換流器為接口變流器；

所述第一AC/DC電壓源型變流器、第二AC/DC電壓源型變流器、第三AC/DC電壓源型變流器、第四AC/DC電壓源型變流器、第五AC/DC電壓源型變流器都包括交直流接口與電壓外環PI控制器；

所述DC/DC換流器包括第一DC/DC換流器、第二DC/DC換流器；

所述第一DC/DC換流器與第二DC/DC換流器都包括雙向直流接口；

所述直流輸電線路的一端通過第一母線與第一AC/DC電壓源型變流器的一端連接從而形成的連接點為第一母線節點，直流輸電線路另一端通過第二母線與第二AC/DC電壓源型變流器的一端連接從而形成的連接點為第二母線節點；

所述直流輸電線路分別與第三AC/DC換流器的一端、第四AC/DC換流器的一端、第一DC/DC換流器的一端、第二DC/DC換流器的一端連接從而形成多個不同位置的連接點；

所述第三AC/DC電壓源型變流器的另一端通過第三母線與交流微網連接從而形成的連接點為第三母線節點，第四AC/DC電壓源型變流器的另一端通過第四母線與交流負荷連接從而形成的連接點為第四母線節點，第一DC/DC換流器的另一端通過第五母線與直流微網連接從而形成的連接點為第五母線節點，第二DC/DC換流器的另一端通過第六母線與直流負荷連接從而形成的連接點為第六母線節點；

所述第一AC/DC電壓源型變流器的另一端與第一交流變壓器的一端相連，第二AC/DC電壓源型變流器的另一端與第二交流變壓器的一端相連；

所述第一交流變壓器的另一端、第二交流變壓器的另一端分別通過與其對應的第一變電站、第二變電站接入交流大電網；

所述第五AC/DC電壓源型變流器的一端連接第一母線的第一母線節點，第五AC/DC電壓源型變流器的另一端連接獨立儲能單元；

所述第一至第六母線節點為母線節點，其特征在于：所述直流配電網系統電壓柔性控制方法包括以下步驟：

步驟1：采集每個所述母線節點運行的電氣量信息，確定所述接口變流器的運行模式，建立所述直流配電網系統的初始平衡狀態；

步驟2：判斷所述直流微網或所述交流微網的凈功率狀態與運行模式，按實際運行要求來制定所述母線節點的電壓控制目標；

步驟3：對所述交直流接口的虛擬慣性建立方程進行分析，根據不同的功率運行狀態，設計所述交流微網內儲能單元的出力補償對象、AC/DC電壓源型變流器的虛擬慣性系數、AC/DC電壓源型變流器的虛擬電容系數、第五AC/DC電壓源型變流器的電壓外環PI控制器的比例參數、第五AC/DC電壓源型變流器的電壓外環PI控制器的積分參數；

步驟4：對所述第一DC/DC換流器的雙向直流接口的下垂特性進行分析，根據所述雙向直流接口的級聯下垂特性設計所述直流微網內儲能單元的出力補償對象及控制參數，所述級聯下垂特性是指直流配電網依據下垂特性補償直流微網的電壓的同時，直流微網內儲能單元亦依據下垂特性補償直流配電網的電壓，形成一個級聯遞進式的下垂控制。