[發(fā)明專利]一種帶電壓越限預警的三斜率下垂控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011610916.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112736921A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 林巧紅;楊育算;翁知穎;張國星;楊石豐;李唐
• 申請（專利權）人: 麗水市普明電力建設工程有限公司;國網浙江省電力有限公司麗水市蓮都區(qū)供電公司;國網浙江省電力有限公司麗水供電公司;麗水正好電力實業(yè)集團有限公司
• 主分類號: H02J3/02
• 分類號: H02J3/02;H02J3/48;H02J5/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明提供一種算法優(yōu)化度高預測結果準確的帶電壓越限預警的三斜率下垂控制方法，包括以下步驟B1.獲取變流器功率P以及電壓U，繪制電壓?功率曲線；B2.設置變流器工作電壓上限U1，對應功率上限?P1，變流器工作電壓下限U2，對應功率下限P2；B3.在電壓?功率曲線中取兩個拐點（?P3，U3）、（P4，U4），在拐點處改變電壓?功率曲線的斜率；B4.實時獲取變流器功率，根據所述電壓?功率曲線獲取電壓參考值，作為變流器內環(huán)控制的輸入量；B5.當檢測到變流器電壓?功率曲線斜率出現變化時，發(fā)出預警信息，控制發(fā)電設備和用電設備降低功率或改變控制方式。

技術領域

本發(fā)明涉及換流器自動控制技術領域，尤其涉及一種帶電壓越限預警的三斜率下垂控制方法。

背景技術

光伏發(fā)電與電動汽車充電樁通過直流電網連接，可以避免直流到交流及交流到直流的多次轉換，提高電能效率。為提高直流電網可靠性，直流電網通常通過AC/DC變流器與交流電網連接。在直流電網中，如果存在多臺AC/DC變流器并聯運行，可以采用主從式的控制方式，一臺AC/DC變流器控制直流電壓，其它的控制功率；也可以采用分布式控制，即各AC/DC變流器都采用電壓-功率下垂控制方式。采用分布式控制，不需要主機，各變流器之間也不需要通信。各變流器通過檢測直流電壓的大小，調整傳送功率的大小與方向，達到功率在各變流器的合理分配。

目前，AC/DC變流器采用的電壓-功率下垂控制方式都是一條斜線，即：在功率-電壓坐標系上，通過一條直線連接最高運行電壓、反向最大功率與最低運行電壓、最大功率這兩點。通過檢測電壓，可以感知AC/DC變流器還剩余百分之幾的額定功率，但無法確定剩余功率的絕對值。若直流電網中存在光伏DC/DC變流器采用最大功率跟蹤控制，則不易設置DC/DC變流器的最大電壓限值：限值設置太低，則出現AC/DC變流器還有足夠容量情況下，光伏不再提高功率輸出，不利于光伏發(fā)電的利用；限值設置太高，則出現AC/DC變流器剩余容量不足時，光伏依然按最高跟蹤功率輸出，可能造成直流系統(tǒng)過電壓。同理，若直流電網中存在電動汽車充電DC/DC變流器采用定功率控制，則不易設置DC/DC變流器的最小電壓限值：限值設置太高，則出現AC/DC變流器還有足夠容量情況下，充電DC/DC變流器降低功率輸出或停止運行，降低了系統(tǒng)的工作效率；限值設置太低，則出現AC/DC變流器剩余容量不足時，充電DC/DC變流器依然全功率運行，可能造成直流系統(tǒng)低電壓甚至導致直流系統(tǒng)電壓崩潰，降低了系統(tǒng)的可靠性。

為了解決上述技術問題，公開號為CN110912208A的專利文獻公開一種基于改進下垂控制器的柔性直流輸電變流器控制方法，功頻率下垂模塊輸出電網同步信號，無功電壓下垂模塊輸出變流器電壓幅值給定信號，二者實現換流閥輸出電壓相位和幅值與電網同步，不依賴鎖相環(huán)能夠提高換流閥接入弱交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時為孤島和聯網控制模式的切換提供便利條件。暫態(tài)有功調節(jié)模塊利用暫態(tài)有功給定值和反饋值的誤差，計算暫態(tài)有功電流給定值的補償信號，加快下垂控制有功動態(tài)響應過程，暫態(tài)有功調節(jié)模塊中設置比例微分環(huán)節(jié)，實現暫態(tài)有功調節(jié)模塊在穩(wěn)態(tài)時輸出基本為0，功率階躍等暫態(tài)過程中輸出補償分量，加快有功功率跟蹤給定。同時保持穩(wěn)態(tài)運行時換流器的下垂特性，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。但該方法控制模塊組合復雜，難以實現。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：現有變流器自動控制方法不能準確識別變流器運行功率情況，可能造成直流系統(tǒng)低電壓甚至導致直流系統(tǒng)電壓崩潰，降低了系統(tǒng)的可靠性的技術問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種算法優(yōu)化度高預測結果準確的帶電壓越限預警的三斜率下垂控制方法，包括以下步驟

B1.獲取變流器功率P以及電壓U，繪制電壓-功率曲線；

B2.設置變流器工作電壓上限U1，對應功率上限-P1，變流器工作電壓下限U2，對應功率下限P2；