[發(fā)明專利]交直流配電系統(tǒng)電壓協(xié)調(diào)控制方法及交直流配電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911033014.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110649642B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭克;張新慧;趙學(xué)深;陳佳佳;徐丙垠
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/36
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 李哲偉;張文娟

一種儲能接入的交直流配電系統(tǒng)電壓協(xié)調(diào)控制方法，其包括：采用電壓?電流下垂控制模型，根據(jù)第一直流電壓和第一直流電流生成針對換流器的當(dāng)前參考電流信號，并根據(jù)當(dāng)前參考電流信號生成第一控制信號，以控制換流器的輸出狀態(tài)；獲取交直流配電系統(tǒng)中儲能適配器的直流側(cè)實際電壓，得到第二直流電壓，采用電壓?功率下垂控制模型，根據(jù)第二直流電壓生成針對儲能適配器的當(dāng)前參考功率信號，基于當(dāng)前參考功率信號生成第二控制信號，以控制儲能適配器的輸出狀態(tài)。本方法能夠根據(jù)電壓?電流下垂控制特性協(xié)調(diào)各柔性裝置均衡出力，充分發(fā)揮其調(diào)壓能力，增強(qiáng)直流電壓可控性，同時本方法還能夠減輕電池儲能裝置調(diào)壓負(fù)擔(dān)，抑制電池儲能裝置頻繁充放電現(xiàn)象，延長電池儲能裝置使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交直流配電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種儲能接入的交直流配電系統(tǒng)電壓協(xié)調(diào)控制方法及交直流配電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著新能源、新材料、信息技術(shù)和電力電子技術(shù)的長足發(fā)展和廣泛應(yīng)用，用戶對用電需求、電能質(zhì)量及供電可靠性等要求不斷提高，現(xiàn)有交流配電系統(tǒng)將面臨分布式新能源(電源)接入、負(fù)荷和用電需求多樣化、潮流均衡協(xié)調(diào)控制復(fù)雜化，以及電能供應(yīng)穩(wěn)定性、高效性、經(jīng)濟(jì)性等方面的巨大挑戰(zhàn)。

風(fēng)電、光伏發(fā)電、燃料電池，以及電動汽車動力電池、超級電容器等各種儲能裝置基本上都是直流電(或采用直流電技術(shù))，因此必須通過DC/AC換流器才能并入交流配電系統(tǒng)。同時，眾多辦公與家用電器設(shè)備采用直流供電實際上更為方便、節(jié)能。

另外，由于城市規(guī)劃與電力系統(tǒng)規(guī)劃工作的相互分離，現(xiàn)階段城市發(fā)展形成了與負(fù)荷發(fā)展要求不相適應(yīng)的配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這使得配電系統(tǒng)的規(guī)劃、發(fā)展及供電質(zhì)量越來越不適應(yīng)城市發(fā)展的需求。

總之，傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與配(供)電方式已越來越不能滿足快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會對其提出的更加環(huán)保、更加安全可靠、更加優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)、支持分布式電源接入以及用戶與電網(wǎng)雙向互動等諸多要求。

基于直流的配電系統(tǒng)在輸送容量、可控性及提高供電質(zhì)量等方面具有比交流更好的性能，可以有效提高電能質(zhì)量、減少電力電子換流器的使用、降低電能損耗和運行成本、協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與分布式電源之間的矛盾，進(jìn)而充分發(fā)揮分布式能源的價值和效益。

光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等分布式電源功率輸出的隨機(jī)頻繁波動、電動汽車的隨機(jī)充電需求以及電力負(fù)荷的頻繁投切，都使得柔性直流配電系統(tǒng)功率不平衡現(xiàn)象頻發(fā)，這樣也就給柔性直流配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定性運行帶來巨大挑戰(zhàn)，同時也對交流配電系統(tǒng)造成較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種儲能接入的交直流配電系統(tǒng)電壓協(xié)調(diào)控制方法，所述方法包括：

步驟一、獲取交直流配電系統(tǒng)的換流器的直流側(cè)實際電壓和直流側(cè)實際電流，得到第一直流電壓和第一直流電流；

步驟二、采用電壓-電流下垂控制模型，根據(jù)所述第一直流電壓和第一直流電流生成針對所述換流器的當(dāng)前參考電流信號，并根據(jù)所述當(dāng)前參考電流信號生成第一控制信號，以控制所述換流器的輸出狀態(tài)；

步驟三、獲取交直流配電系統(tǒng)中儲能適配器的直流側(cè)實際電壓，得到第二直流電壓，采用電壓-功率下垂控制模型，根據(jù)所述第二直流電壓生成針對所述儲能適配器的當(dāng)前參考功率信號，基于所述當(dāng)前參考功率信號生成第二控制信號，以控制所述儲能適配器的輸出狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用電壓-電流下垂控制模型生成參考電流信號的步驟包括：

判斷所述第一直流電流是否處于預(yù)設(shè)換流器輸出電流允許區(qū)間內(nèi)，如果處于，則根據(jù)所述第一直流電壓和第一預(yù)設(shè)參考電壓信號生成第一電壓偏差信號；

對所述第一電壓偏差信號進(jìn)行比例變換，得到第二電壓偏差信號；

根據(jù)所述第二偏差信號對針對所述換流器的預(yù)設(shè)參考流信號進(jìn)行更新，得到所述當(dāng)前參考電流信號。