[發(fā)明專利]一種考慮運(yùn)行裕度的分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)管控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010187494.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111293698B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧衛(wèi);裴瑋;孔力;伊尹;張學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 鄧治平

本發(fā)明提出一種考慮運(yùn)行裕度的分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)管控方法，包括以下步驟：步驟一，對交直流系統(tǒng)進(jìn)行初始化，獲取初始特征值；步驟二，更新各管控單元的功率值，并與初始特征值進(jìn)行比較，計(jì)算獲取各管控單元的運(yùn)行裕度系數(shù)；步驟三，根據(jù)各管控單元的運(yùn)行裕度系數(shù)，結(jié)合調(diào)度功率，生成考慮運(yùn)行裕度下各管控單元的調(diào)節(jié)指令。本發(fā)明的方法，獲取各管控單元的運(yùn)行裕度系數(shù)，并結(jié)合調(diào)度功率，有針對性地生成考慮運(yùn)行裕度下各管控單元的調(diào)節(jié)指令，能夠盡可能地共同分擔(dān)該調(diào)度功率指令，并保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式能源領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮運(yùn)行裕度的分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)管控方法。

背景技術(shù)

隨著新能源、新材料以及電力電子技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，用戶對供電質(zhì)量、可靠性以及運(yùn)行效率等要求日益提高，現(xiàn)有分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)正面臨用電需求多樣化、分布式可再生能源規(guī)?；尤?、潮流協(xié)調(diào)控制復(fù)雜化等多方面的巨大挑戰(zhàn)。

交直流配電成為未來配電的重要形式之一，其中，某一端換流站采用定直流電壓控制，作為主站為直流網(wǎng)提供恒定直流電壓支撐，電動(dòng)汽車/LED等直流負(fù)載可以接入直流母線。剩余各換流站采取定有功功率控制，接受功率調(diào)度，成為相應(yīng)的管控單元。

電動(dòng)汽車/LED等直流負(fù)載增加或者減少時(shí)，上級調(diào)度機(jī)構(gòu)經(jīng)過決策，向分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)發(fā)布相應(yīng)的調(diào)度功率來平衡負(fù)荷波動(dòng)，各個(gè)管控單元在保障系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下將共同分解該調(diào)度功率指令。某一個(gè)分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)對應(yīng)的電氣結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中，變量下標(biāo)m、s1、s2、dc分別表示主站、管控單元1、管控單元2以及直流母線等效負(fù)荷的物理量。Um、im分別表示主站的直流電壓、直流電流，Us1、is1、Cs1、P1分別表示管控單元1的直流電壓、直流電流、直流側(cè)電容、當(dāng)前功率，Us2、is2、Cs2、P2分別表示管控單元2的直流電壓、直流電流、直流側(cè)電容、當(dāng)前功率，Udc、idc、Cdc、Pdc分別表示直流母線的直流電壓、直流電流、直流側(cè)電容、當(dāng)前功率。rm為主站線路阻抗的電阻,rs1為管控單元1線路阻抗的電阻,rs2為管控單元2線路阻抗的電阻，Lm為主站線路阻抗的電抗，Ls1為管控單元1線路阻抗的電抗，Ls2為管控單元2線路阻抗的電抗。分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)對應(yīng)的電路滿足：

以Δ表示小信號變化量。

分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)對應(yīng)的電路以矩陣形式進(jìn)行表示，則可得系統(tǒng)模型：

dΔx/dt＝AΔx

Δx是系統(tǒng)狀態(tài)向量，具體為[Δi_m,Δi_s1,Δi_s2,ΔU_dc,ΔU_s1,ΔU_s2]^T,A是系統(tǒng)狀態(tài)矩陣：

當(dāng)直流母線負(fù)載出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，各管控單元可采用智能管控方法，共同分擔(dān)該調(diào)度功率指令，并保障系統(tǒng)穩(wěn)定。分別為直流母線的直流電壓初始值、管控單元1的直流電壓初始值、管控單元2的直流電壓初始值。目前此項(xiàng)技術(shù)還存在當(dāng)交直流系統(tǒng)較為復(fù)雜時(shí)，求解A矩陣速度較慢以及調(diào)度范圍有限和調(diào)度指令存在延時(shí)等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明通過所提出的一種考慮運(yùn)行裕度的分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)管控方法，獲取各管控單元的運(yùn)行裕度系數(shù)，并結(jié)合調(diào)度功率，有針對性地生成考慮運(yùn)行裕度下各管控單元的調(diào)節(jié)指令，能夠盡可能地共同分擔(dān)該調(diào)度功率指令，并保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明提出的一種考慮運(yùn)行裕度的分布式能源和用戶交直流系統(tǒng)管控方法，所述系統(tǒng)包括主站與多個(gè)管控單元，該方法包括以下步驟：

步驟一，對交直流系統(tǒng)進(jìn)行初始化，獲取初始特征值；