[發(fā)明專利]一種面向能源互聯(lián)網(wǎng)的交直流電網(wǎng)運行控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710579492.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107276083B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧衛(wèi);裴瑋;肖浩;李蘊;黃仁樂;孫健;賈東強;蒲天驕;陳乃仕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所;國網(wǎng)北京市電力公司;中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;H02J3/36;H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發(fā)明涉及一種面向能源互聯(lián)網(wǎng)的交直流電網(wǎng)運行控制方法，其中交直流電網(wǎng)包括：交流系統(tǒng)、直流網(wǎng)以及換流站；每個交流系統(tǒng)通過換流站接入直流網(wǎng)，多個交流系統(tǒng)通過直流網(wǎng)互聯(lián)，其中方法進行運行能力分析、主站切換控制和多端協(xié)同調(diào)整。本發(fā)明方法通過運行能力分析確定直流網(wǎng)控制主站，并通過主站切換控制快速調(diào)整各換流站的控制模式，保障直流電壓恒定與交流負荷的穩(wěn)定電力供應(yīng)。進一步通過多端協(xié)同調(diào)整均衡主站切換控制后各換流站交流側(cè)線路負荷，避免因模式切換出現(xiàn)交流線路或者變壓器重載，有效提升系統(tǒng)的供電能力，具有廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面向能源互聯(lián)網(wǎng)的交直流電網(wǎng)運行控制方法，屬于電網(wǎng)運行技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)電網(wǎng)運行調(diào)度技術(shù)無法對多種能源進行靈活、高效管理，且無法滿足大規(guī)模分布式能源接入對電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和經(jīng)濟性的高要求，需要從區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的角度出發(fā)綜合考慮各分布式能源的協(xié)調(diào)運行，進而為未來能源互聯(lián)網(wǎng)的能源綜合利用奠定堅實的理論基礎(chǔ)與技術(shù)手段。

直流供電技術(shù)交能夠減少交直流變換環(huán)節(jié)，有效降低損耗、提高系統(tǒng)效率，基于交直流混合配電的能源互聯(lián)網(wǎng)是解決現(xiàn)有配電網(wǎng)存在問題的重要手段之一，面向能源互聯(lián)網(wǎng)的交直流電網(wǎng)采用多端互聯(lián)結(jié)構(gòu)，交流網(wǎng)通過直流多端進行互聯(lián)，且可以相互支撐來均衡不同區(qū)域的負載，避免交流線路或變壓器過載，提高整體的運行可靠性，同時，當(dāng)換流站運行模式變化或者某端交流系統(tǒng)異常時可以通過多端協(xié)調(diào)來保障交、直流各區(qū)域的穩(wěn)定供電，有效提升系統(tǒng)的供電能力。多端協(xié)調(diào)運行成為系統(tǒng)調(diào)度管理的重要功能之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種面向能源互聯(lián)網(wǎng)的交直流電網(wǎng)運行控制方法，能夠大大有效提升整體供電能力與運行效率。

本發(fā)明技術(shù)解決方案：一種面向能源互聯(lián)網(wǎng)的交直流電網(wǎng)運行控制方法，所述的交直流電網(wǎng)，包含交流系統(tǒng)、直流網(wǎng)以及換流站。所述的換流站即AC/DC雙向變流器，換流站的控制模式包含控制直流母線電壓模式、控制有功/無功功率模式、控制交流電壓/頻率模式(細分為典型的交流恒壓恒頻控制模式以及交流下垂控制模式等)。交流系統(tǒng)通過換流站接入直流網(wǎng)，多個交流系統(tǒng)通過直流網(wǎng)互聯(lián)。其中：直流網(wǎng)包括直流負載、直流斷路器以及直流線路，其中，直流線路接入換流站的直流側(cè)，直流負載通過直流斷路器與直流線路連接。

所述的交流系統(tǒng)包含交流線路、交流斷路器、交流負載、交流變壓器和交流母線。其中，交流母線通過交流線路接入交流變壓器，交流負載通過交流斷路器與交流線路接入交流母線，并通過交流斷路器與交流線路接入換流站的交流側(cè)。

所述運行控制方法步驟如下：

(1)運行能力分析

當(dāng)由交直流電網(wǎng)運行控制系統(tǒng)產(chǎn)生某換流站主動轉(zhuǎn)供，或者預(yù)警發(fā)現(xiàn)某交流線路出現(xiàn)異常，需要斷開交流側(cè)線路時，啟動運行分析，通過對各換流站當(dāng)前運行狀態(tài)進行分析，計算各自的允許運行容量，在此基礎(chǔ)上進一步計算各自的優(yōu)先權(quán)值，確定最小值對應(yīng)的換流站為主站，所述主站指采用控制直流母線電壓模式的換流站，主站在系統(tǒng)運行過程中承擔(dān)整個直流網(wǎng)的正常工作；

(2)主站切換控制

當(dāng)原本為主站的換流站由于主動轉(zhuǎn)換或者由于預(yù)警發(fā)現(xiàn)異常需要切換至控制交流電壓/頻率模式，以提供對交流系統(tǒng)的支撐而不再作為主站時，需要在其他的換流站中選出主站，維持交直流電網(wǎng)的正常運行；

(3)多端協(xié)同調(diào)整

當(dāng)主站切換后，交直流電網(wǎng)可能并非運行在優(yōu)化狀態(tài)，有些換流站對應(yīng)的交流線路重載，有些換流站對應(yīng)的線路輕載，需要通過各個換流站之間的功率重新調(diào)整和轉(zhuǎn)移，從輕載線路吸收部分功率注入重載線路，均衡主站切換控制后各換流站交流側(cè)線路負荷，避免因模式切換出現(xiàn)交流線路或者交流變壓器重載，有效提升系統(tǒng)的供電能力。

所述步驟(1)中運行能力分析具體實現(xiàn)步驟如下：