[發明專利]一種交直流微電網的動態供需平衡調控方法

有效

• 申請號: 202110233989.0
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113013895B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 徐青山;陳思捷;秦銘磊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/26;H02J3/14;H02J3/18;H02J3/48
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本發明涉及電力系統運行控制領域，公開一種交直流微電網的動態供需平衡調控方法，包括以下步驟：步驟S1，考慮交直流微電網的特性，建立微電網基礎模型架構；步驟S2，根據用戶側房間的參數特性，建立房間等效熱參數模型與變頻空調聯合仿真模型；步驟S3，接入用戶側房間模型后，設計同步對拖拖發電機發電控制模型；步驟S4，考慮微電網的負荷波動，設計同步發電機參與交直流微電網供需平衡頻率調控策略；步驟S5，根據微電網的負荷特性，設計空調房間聯合仿真模型參與的微電網供需的調控策略。本發明調控方法當微電網出現負荷波動變化時，通過同步發電機與空調負荷的聯合調控，改善頻率變化情況。

技術領域

本發明涉及電力系統運行控制領域，具體的是一種交直流微電網的動態供需平衡調控方法。

背景技術

能源產業作為國民經濟的基礎產業，不僅是確保國家戰略安全的必要前提，也是實現經濟可持續發展的重要保障。目前，風力發電和光伏發電的出力主要由風速、光照強度的大小決定，風速、光照是隨時變化的，因此風電場、光伏電站的出力也是波動的，這種不穩定性將會導致大規模風電、光伏電站并網之后，造成電網電壓、電流和頻率的波動，影響電網的電能質量。為提高與大電網的兼容性，最大化分布式能源與空調等熱力負荷為電網和用戶所帶來的價值和效益，提出發展用戶側微電網。

微電網是通過整合微電源、負荷、儲能裝置及控制裝置，形成一個單一可控的獨立供電系統，以提供一種能夠充分利用分布式發電單元的機制。微電網具有雙重角色，對于大電網來說，被視為一個可控單元，以數秒的速度響應外部輸電網絡的需求；對用戶來說，微電網可以滿足特定的需求，為用戶提供多樣化的電能。但是現有的微電網模型在負荷波動變化時缺少調控方法，因此，需要一種微電網動態供需平衡的調控策略以滿足微電網的應用。

發明內容

為解決上述背景技術中提到的不足，本發明的目的在于提供一種交直流微電網的動態供需平衡調控方法，當微電網出現負荷波動變化時，通過同步發電機與空調負荷的聯合調控，改善頻率變化情況。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種交直流微電網的動態供需平衡調控方法，包括以下步驟：

步驟S1，考慮交直流微電網的特性，建立微電網基礎模型架構；

步驟S2，根據用戶側房間的參數特性，建立房間等效熱參數模型與變頻空調聯合仿真模型；

步驟S3，接入用戶側房間模型后，設計同步對拖拖發電機發電控制模型；

步驟S4，考慮微電網的負荷波動，設計同步發電機參與交直流微電網供需平衡頻率調控策略；

步驟S5，根據微電網的負荷特性，設計空調房間聯合仿真模型參與的微電網供需的調控策略。

進一步優選地，所述步驟S1中微電網基礎模型為基于數據模型和物理模型的混合仿真模型，所述微電網基礎模型交流側母線電壓為10KV，合并三相開關連于10KV、20GW主電網，主電網等效于無限大功率電源，所述微電網基礎模型直流側母線電壓為500V，通過VSC雙向變流器連接于交流母線；

所述微電網基礎模型還包括200KW光伏發電系統和10KΩ恒阻抗負載， 200KW光伏發電系統和10KΩ恒阻抗負載通過直流母線接入微網系統。

進一步優選地，所述交流側母線接有同步發電系統、風力發電系統、接地變壓器、無功補償負載和空調負荷；所述風力發電系統作為有功功率源，因此只發出有功功率，無功功率需從電網吸收得到；所述同步發電系統作為功率源的同時，對微網的電壓、頻率起調節作用；所述無功補償負載除作為交流側母線公共負載的同時，充當支撐交流側母線電壓的角色。

進一步優選地，所述直流側通過雙向變流器VSC接入交流側，孤網運行時能量以雙向AC/DC換流器為橋梁在交直流母線間流動，實現功率的自主平衡，維持微電網的穩定，直流側母線接有光伏電池模塊以及母線公共負載。