一种基于低压配电台区的柔直控制方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于低压配电台区的柔直控制方法、装置及系统，所述方法为获取各台区运行参数及调节目标，计算负载率，根据调节目标通过调整FCS参数实现调控；所述终端为台区智能融合终端，实现所述方法；所述系统包括主站和多个台区，主站根据历史数据，预测台区变压器的调节目标X并下发到台区智能融合终端，台区智能融合终端根据调节目标X完成控制。本发明专利技术设置台区变压器的负载率为调节目标，通过调节FCS的输出值精准控制直流侧设备的运行情况，最大程度的满足了应对消纳分布式新能源及负荷并网的需求，大大提高了台区的运行平稳性和供电可靠性。性和供电可靠性。性和供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低压配电台区的柔直控制方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及配电网的装置和系统领域，具体为一种基于低压配电台区的柔直控制方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]在“碳达峰、碳中和”战略目标的驱动下，分布式发电设备如光伏等可再生、绿色能源广泛利用。但低压分布式光伏的大量接入同时带来了台区容量不足、谐波、三相不平衡、电压越限等诸多问题，低压配电网面临着扩容改造和技术升级的巨大压力。
[0003]随着电力电子技术与装备在电网中迅猛发展，为应对消纳分布式新能源及负荷并网的需求，进一步增强系统柔性控制能力，柔性直流配电系统提供了全新载体和技术选择。柔性直流配电系统因具有较好的可控性、更优的电能质量、更大的供电半径及容量、更灵活的运行方式受到了各个国家的广泛关注。
[0004]柔性直流配电系统主要分为两部分，其一是构建台区直流母线，光伏、储能、充电桩、直流负荷等直接接入直流网，二是台区间直流柔性互联，实现不同台区间的功率转供、资源共享。
[0005]台区之间通过低压直流母线互联，汇集了分布式光伏、储能、交直流负载等元素，实现了低压台区间互济供电、峰谷调电、有序充电、电能质量控制、微网运行控制等功能，达成了源网荷储的友好互动，有效提高了配电资产的利用率、大大提升了供电可靠性，成功解决了传统分布式光伏接入的电能质量和运行调度问题。
[0006]现有技术中，主要是在台区负荷发生重载或台区出现故障时对柔性直流配电系统进行调控，没有考虑变压器稳定运行。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提出一种方法，使变压器尽量工作在理想负荷下。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于低压配电台区的柔直控制方法，基于通过直流断路器和直流母线连接的n个台区实现，直流母线通过FCS连接台区交流供电线路，在直流母线上直流断路器的台区侧连接直流设备，所述直流设备包括分布式发电设备、储能系统，台区交流供电线路上连接分布式发电设备以及交流负载，其特征在于，所述柔直控制方法包括：步骤1、获取各台区的调节目标X，默认值为X
D
。
[0009]步骤2、获取以下参数：各台区变压器的容量S1、S2、... ... 、S
n
，各台区变压器的实时功率P1、P2、... ... 、P
n
，FCS当前设定的目标功率值P
F1
、P
F2
、... ... 、P
Fn
，FCS实际的输出功率值Ps1、Ps2、... ... 、Ps
n
，FCS的容量S
fcs
，
计算各台区的负载率D
i
=P
i
/S
i
，其中，1≤i≤n，i代表台区，针对所有台区，如果D
i
>X，执行步骤2.1；如果D
i
<X，执行步骤2.2；完成步骤2.1或步骤2.2后执行步骤3。
[0010]步骤2.1、计算变压器的理想调节值：ΔP
i
=S
i
* X%―P
i
，计算FCS的最大调节值：ΔP
FCSi
=―S
fcs
―P
Fi
，取两者中绝对值较小的值为该台区FCS实际需要调节的值ΔP
Ai
。
[0011]步骤2.2、计算变压器的理想调节值：ΔP
i
=S
i
* X%―P
i
，计算FCS的最大调节值：ΔP
FCSi
=S
fcs
―P
Fi
，取两者中绝对值较小的值为该台区FCS实际需要调节的值ΔP
Ai
。
[0012]步骤3、针对所有台区，如果存在
│
P
Fi
│
>
│
P
Si
│
且P
Si
<0，计算所有FCS的两者差值之和，执行步骤4；否则，执行步骤6。
[0013]步骤4、计算FCS总调节量：，如果ΔP
总
>0且
│
ΔP
总
│
>
│
ΔP
FCS
│
，执行步骤6；否则执行步骤5。
[0014]步骤5、计算ΔS=ΔP
FCS
+ΔP
总
，按变压器的容量比例，将
∆
S拆分为
∆
S1、
∆
S2、
……
、
∆
S
n
，ΔP
Ai
=ΔP
Ai
―
∆
S
i
，执行步骤6。
[0015]步骤6、以ΔP
Ai
为第i个台区FCS需要调节的数值进行调节。
[0016]本专利技术还提出了实现上述控制方法的装置和系统，所述装置为台区智能融合终端，包括通信模块、参数存储模块、调控模块，实现基于低压配电台区的柔直控制方法。
[0017]所述系统包括主站和通过直流断路器和直流母线连接的n个台区实现，直流母线通过FCS连接台区交流供电线路，在直流母线上直流断路器的台区侧连接直流设备，所述直流设备包括分布式发电设备、储能系统，台区交流供电线路上连接分布式发电设备以及交流负载，所述台区中设置用来实现基于低压配电台区的柔直控制方法的台区智能融合终端。主站根据历史数据，预测台区变压器的调节目标X并下发到台区智能融合终端，台区智能融合终端根据调节目标X完成控制。
[0018]有益效果：本专利技术设置台区变压器的负载率为调节目标，通过调节FCS的输出值精准控制直流侧设备的运行情况，最大程度的满足了应对消纳分布式新能源及负荷并网的需求，大大提高了台区的运行平稳性和供电可靠性。
附图说明
[0019]图1为台区配置及连接示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0021]参看图1，本实施例中有3个台区，n=3，三个台区经直流断路器通过DC750V直流母线连接。在台区测，直流母线通过FCS连接到本台区的AC380V交流供电线路，在直流母线上连接直流设备，本实施例中，直流设备包括分布式发电设备和储能系统；AC380V交流供电线
路上连接交流负荷以及分布式发电设备，分布式发电设备是光伏发电站、风力发电站等。
[0022]在DC750V直流母线上，一个台区中可能有多个的分布式发电设备，本专利技术中，所有台区在DC750V直流母线上的所有分布式发电设备做为一个整体考虑；所有台区中的多个储能设备视为一个储能系统。
[0023]本专利技术的调控方法在智能融合终端完成。融合终本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低压配电台区的柔直控制方法，基于通过直流断路器和直流母线连接的n个台区实现，直流母线通过FCS连接台区交流供电线路，在直流母线上直流断路器的台区侧连接直流设备，所述直流设备包括分布式发电设备、储能系统，台区交流供电线路上连接分布式发电设备以及交流负载，其特征在于，所述柔直控制方法包括：步骤1、获取各台区的调节目标X，默认值为X
D
；步骤2、获取以下参数：各台区变压器的容量S1、S2、... ... 、S
n
，各台区变压器的实时功率P1、P2、... ... 、P
n
，FCS当前设定的目标功率值P
F1
、P
F2
、... ... 、P
Fn
，FCS实际的输出功率值Ps1、Ps2、... ... 、Ps
n
，FCS的容量S
fcs
，计算各台区的负载率D
i
=P
i
/S
i
，其中，1≤i≤n，i代表台区，针对所有台区，如果D
i
>X，执行步骤2.1；如果D
i
<X，执行步骤2.2；完成后执行步骤3；步骤2.1、计算变压器的理想调节值：ΔP
i
=S
i
* X%―P
i
，计算FCS的最大调节值：ΔP
FCSi
=―S
fcs
―P
Fi
，取两者中绝对值较小的值为该台区FCS实际需要调节的值ΔP
Ai
；步骤2.2、计算变压器的理想调节值：ΔP
i
=S
i
* X %―P
i
，计算FCS的最大调节值：ΔP
FCSi
=S
fcs
―P
Fi
，取两者中绝对值较小的值为该台区FCS实际需要调节的值ΔP
Ai
；步骤3、针对所有台区，如果存在
│
P
Fi
│
>
│
P
Si
│
且P
Si
<0，计算所有FCS的两者差值之和，执行步骤4；否则，执行步骤6；步骤4、计算FCS总调节量：；如果ΔP
总
>0且
│
ΔP
总
│
>
│
ΔP
FCS
│
，执行步骤6；否则执行步骤5；步骤5、计算ΔS=ΔP
FCS
+ΔP
总
，按变压器的容量比例，将
∆
S拆分为
∆
S1、
∆
S2、
……
、
∆
S
n
，ΔP
Ai
=ΔP
Ai
―
∆
S
i
，执行步骤6；步骤6、以ΔP
Ai
为第i个台区FCS需要调节的数值进行调节。2.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的柔直控制方法，其特征在于，步骤2.2中首先执行以下步骤：获取台区内直流母线上分布式发电设备的总输出功率P
分
和总额定功率P
额
，如果P
分
<P
额
*60%且X―ΔX>―X
D
，调节目标X下调ΔX，重新执行步骤1，否则执行步骤2.2的其余步骤。3.根据权利要求1所述的基于低压配电台区的柔直控制方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春海，郭殿聪，孙腾飞，刘晓龙，陈贺，刘海涛，王强，李世敏，芦斌，戎艳朝，
申请(专利权)人：石家庄科林电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：