[發(fā)明專(zhuān)利]基于HUCC的柔性互聯(lián)多微網(wǎng)控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810025233.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108183477A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃文燾;吳攀;邰能靈;余墨多;張爾佳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種混合公共連接單元，其特征在于，包括：能量調(diào)節(jié)設(shè)備、公共連接母線和與之相連的交流母線、用于與公網(wǎng)連接的交流斷路器、直流母線、模塊化多電平換流器和用于子微網(wǎng)互聯(lián)的直流斷路器，其中：一次接線采用三母線總分結(jié)構(gòu)，公共連接母線用于交流母線、直流母線及能量調(diào)節(jié)設(shè)備的接入，直流母線經(jīng)MMC與公共連接母線相連，交流斷路器與交流母線連接構(gòu)成交流接口并與公網(wǎng)相連，直流斷路器與直流母線連接構(gòu)成直流接口并與其他子微網(wǎng)的直流接口相連控制單元，公共連接母線與其所對(duì)應(yīng)的微電網(wǎng)相連，混合公共連接單元作為微電網(wǎng)的接口用于其內(nèi)部控制和外部通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合公共連接單元，其特征是，進(jìn)一步配備有實(shí)時(shí)采集對(duì)應(yīng)子微網(wǎng)相關(guān)電氣量信息并生成相應(yīng)的控制信號(hào)，經(jīng)通信設(shè)備傳輸至各電氣元件的控制單元，對(duì)子微網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)控制的HUCC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，該HUCC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括：協(xié)調(diào)控制器、開(kāi)關(guān)控制器、HUCC控制器、MMC控制器、ESS控制器和微電源控制器，其中：協(xié)調(diào)控制器與開(kāi)關(guān)控制器和HUCC控制器相連并分別傳輸HUCC開(kāi)關(guān)信號(hào)和HUCC控制信號(hào)，HUCC控制器與MMC控制器、ESS控制器和微電源控制器相連并分別傳輸MMC控制信號(hào)、ESS控制信號(hào)和微電源控制信號(hào)。

3.一種基于上述任一權(quán)利要求所述混合公共連接單元的控制方法，其特征在于，包括：連接模式與控制模式，其中：連接模式的切換是以開(kāi)關(guān)狀態(tài)的組合為基礎(chǔ)，分為交流模式、直流模式和混合模式三種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的交流模式連接微網(wǎng)和上級(jí)配電網(wǎng)，利用配電網(wǎng)穩(wěn)定的電壓與頻率為多微網(wǎng)提供支撐，提高多微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性；

所述的直流模式基于MMC實(shí)現(xiàn)互質(zhì)子微網(wǎng)之間的柔性互聯(lián)，MMC控制模式與特性可有效解決功率平衡、電磁耦合等交流連接存在的技術(shù)問(wèn)題，該模式有助于提高微電網(wǎng)接入與消納DG的能力。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的MMC控制器具有有源控制與無(wú)源孤島控制兩種模式，其中有源控制模式可選擇PQ控制、定直流電壓控制，無(wú)源孤島控制模式則采用定交流電壓/頻率控制方式；

所述的ESS控制器作為功率平衡及波動(dòng)抑制的調(diào)節(jié)單元，與MMC控制器配合共同實(shí)現(xiàn)多微網(wǎng)的柔性控制目標(biāo)。混合公共連接單元控制模式取決于多微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行需求，可分為PQ模式、定直流電壓模式與v/f模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的PQ模式是指：MMC控制器與ESS控制器均采用定功率控制，優(yōu)化多微網(wǎng)系統(tǒng)功率分布，可最大化子微網(wǎng)DG發(fā)電輸出；

所述的定直流電壓模式是指：MMC控制器采用定直流電壓控制，為直流連接網(wǎng)絡(luò)提供電壓支持，ESS控制器作為輔助平抑波動(dòng)，通常主微網(wǎng)混合公共連接單元采用定直流電壓模式；

所述的v/f模式是指：MMC控制器采用定交流電壓與頻率控制，ESS控制器主要運(yùn)行于調(diào)峰填谷，通常不含可控制電源的從微網(wǎng)混合公共連接單元采用本模式。

7.一種包含上述任一權(quán)利要求所述混合公共連接單元的柔性互聯(lián)多微網(wǎng)系統(tǒng)控制架構(gòu)，其特征在于，包括：中心層、接口層、微網(wǎng)層以及多微網(wǎng)控制系統(tǒng)，其中：中心層以多微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行模式與目標(biāo)為輸入，確定運(yùn)行的目標(biāo)函數(shù)與約束條件，協(xié)調(diào)接口層混合公共連接單元的連接模式與控制模式；接口層以中心層指令為依據(jù)，確定開(kāi)關(guān)狀態(tài)、MMC控制器控制模式和ESS控制器控制方法，微網(wǎng)層用于控制分布式電源、儲(chǔ)能與可控制負(fù)荷，根據(jù)混合公共連接單元的運(yùn)行模式，提供v/f支撐或功率平衡，多微網(wǎng)控制系統(tǒng)由各子微網(wǎng)的HUCC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)和中心控制器構(gòu)成，中心控制器分別與各子微網(wǎng)HUCC協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制器相連并傳輸相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制信號(hào)。