[發明專利]基于優化調度的交直流配電網優化控制方法

有效

• 申請號: 201810837802.6
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108988402B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王濤;武志鍇;蔣理;高興時;許言路;孟明;朱國林;魏怡
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院;深圳市中盈建科控股有限公司;華北電力大學(保定)
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00;H02J3/16;H02J3/06;H02J1/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于優化調度的交直流配電網優化控制方法：建立交直流混合配電網的拓撲結構，并選取容量最大的換流站作為主換流站，其余換流站作為從換流站；建立優化調度模型，包括：目標函數、系統潮流約束及系統安全約束，將交直流配電網實際運行時配電網總功率損耗和各節點電壓偏差最小為目標函數；在交直流混合配電網實際運行時，將各分布式電源及負載功率傳入調度系統中，計算出使得交直流混合配電網運行最優時各從換流站的功率參考值，并將該功率參考值作為調度指令傳給各從換流站；主換流站采用定電壓控制策略，各從換流站根據功率參考值采用定功率控制策略。本發明使得配電網系統在正常運行、通訊故障、換流站功率達到極限狀態時均能較好優化其運行狀態。

技術領域

本發明涉及一種交直流配電網優化控制方法。特別是涉及一種基于優化調度的交直流配電網優化控制方法。

背景技術

隨著社會進步和經濟發展，分布式電源及直流負荷總量迅速增長。當大量分布式電源、直流負荷、儲能等裝置并網時，相比于傳統交流配電網，直流配電網在電能損耗、電能質量、換流裝置、控制策略等方面更具有優勢。但如今交流配電網仍是主體，于是人們提出將交流子網和直流子網經互聯變流器相連的混合供電結構，使得其同時具備交流配電網和直流配電網的特點。作為交流配電網向直流配電網的過度階段，交直流混合配電網受到廣泛學者的關注。

隨著分布式電源及儲能裝置的并網，傳統配電網由無源網絡變為有源網絡，其系統潮流也變得更為復雜，選擇合適的控制策略是配電網穩定、經濟運行的關鍵。傳統控制策略通常有主從控制、電壓裕度控制等。在主從控制中主換流站采用定電壓控制，各從換流站均采用定功率控制，各從換流站的功率參考值由優化調度系統得到，在配電網穩定運行時選擇合適的目標函數可實現配電網運行的目標優化，但這種控制方法對通訊及主換流站要求較高，在通信故障或主換流站功率達到極限時系統將難以維持穩定；電壓裕度控制類似于主從控制，其中主換流站采用定電壓控制策略，各從換流站采用定功率控制策略，系統功率波動時僅由主換流站提供功率差額，當主換流站的功率達到極限時，其切換至定功率模式并且由其他換流站維持電壓穩定，這種控制策略無需通訊系統且對換流站容量無過高要求，但其難以人為改變系統潮流、優化配電網運行狀態，且易導致各換流站控制策略頻繁切換。

傳統主從控制控制可人為改變系統潮流分布、優化系統運行狀態，但其對通訊和主換流站要求較高，當通訊故障或主換流站功率達到容量極限時，系統將難以維持穩定。傳統電壓裕度控制為一端定電壓，多端定功率，其優勢為在于主換流站功率達到極限時，從換流站維持系統電壓穩定而無通訊和換流站容量要求，但其難以人為改變系統潮流分布。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種使配電網在穩定運行時能優化系統運行狀態，且在通訊故障時也能維持系統穩定、對換流站容量無過高要求的基于優化調度的交直流配電網優化控制方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于優化調度的交直流配電網優化控制方法，包括如下步驟：

1)建立交直流混合配電網的拓撲結構，經三個換流站和直流線路將三個交流電網端口連接起來，并分別在交、直流線路上接入相應的負載、分布式電源、儲能系統組成交流子網、直流子網，并選取容量最大的換流站作為主換流站，其余換流站作為從換流站；

2)建立優化調度模型，包括：目標函數、系統潮流約束及系統安全約束，將交直流配電網實際運行時配電網總功率損耗和各節點電壓偏差最小為目標函數；

3)在交直流混合配電網實際運行時，系統檢測配電網中各分布式電源及負載功率，并將各分布式電源及負載功率傳入調度系統中，調度系統根據目標函數、約束條件、配電網的拓撲結構及線路參數，計算出使得交直流混合配電網運行最優時各從換流站的功率參考值，并將該功率參考值作為調度指令傳給各從換流站；

4)在調度系統計算出各從換流站的調度指令并將調度指令傳給各從換流站時，主換流站采用定電壓控制策略，各從換流站根據功率參考值采用定功率控制策略，且各換流站在配電網功率波動時切換各自的控制策略；