多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法及装置，本发明专利技术的方法通过检测各馈线所接入的分布式可再生电源的波动性功率值的低频分量值，并将该低频分量值根据各馈线容量为权值分配至各个馈线，作为反馈值附加至FID中换流器设备运行功率的参考值上，减小分布式可再生电源接入馈线对互联配电系统正常运行的影响，自适应完成多个交流台区配电馈线内可再生资源的优化配置。本发明专利技术解决可再生能能源消纳、间歇出力和功率波动引起的电压波动、供电质量差等问题，有效提高了多台区柔性互联系统内各FID

【技术实现步骤摘要】
多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统
，特别是涉及多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法及装置。

技术介绍

[0002]分布式可再生能源的推广使得传统中压配电系统面临着潮流反转和运行方式复杂等问题，开环运潮流调控能力受限。而大功率风机或光伏电站等类型的波动性电源并入配网，其随机出力特性将会对所接入的配电网馈线处功率与电压带来波动，进而引发电压越限等电能质量问题。采用基于电力电子设备电压原型换流器VSC(Voltage Sourced Converter)的柔性互联装置FID(Flexible Interaction Device)能够整合有功/无功独立控制、无功动态补偿和故障隔离等功能，是实现多台区间潮流柔性互济和可再生能源友好并网的有效手段，现阶段存在分布式波动性电源接入馈线后对互联配电系统正常运行所产生不必要的电能质量问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术提出了一种多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法，在考虑系统内FID
‑
VSC有功余量的情况下，通过功率均摊的方式充分利用多个FID
‑
VSC柔性调节和互济能力，自适应完成多个交流台区配电多馈线波动性电源的优化调节，减小分布式可再生电源分散接入馈线后对互联配电系统正常运行的影响，解决分布式可再生电源消纳、间歇出力和功率波动引起的电压波动、供电质量差等问题，有效提高多台区柔性互联系统内各FID
‑
VSC的设备利用率。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提出一种多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊装置。
[0006]为达上述目的，本专利技术一方面提出一种多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法，包括：
[0007]构建含有分布式可再生电源的多端柔性互联配电系统，并在所述多端柔性互联配电系统的各交流馈线入口分别检测各馈线的实际有用功率值；
[0008]基于所述实际有用功率值和单一馈线日常负荷有功功率值计算单一馈线所接入的第一可再生能源有功功率波动值，并对所有馈线所接入的第一可再生能源有功功率波动值进行求和得到第二可再生能源有功功率波动值；
[0009]根据基于所述第二可再生能源有功功率波动值和所述第一可再生能源有功功率波动值得到的低频分量值和基于馈线所连接设备的运行额定功率和实际有用功率运行值得到交流馈线所连接设备的剩余有功余量，计算得到单一馈线所需均衡的功率分配值；
[0010]将所述功率分配值发送至所述多端柔性互联配电系统中的控制器作为反馈值并附加至传统控制系统的有功功率环节，通过反馈控制和PI控制器计算得到电流参考信号，
并将所述电流参考信号发送至电流内环控制中。
[0011]本专利技术实施例的多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法还可以具有以下附加技术特征：
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述多端柔性互联配电系统包第一交流台区、第二交流台、第三交流台区，通过第一配电变压器、第二配电变压器、第三配电变压器和第一交流馈线、第二交流馈线、第三交流馈线，以及第一FID
‑
VSC、第二FID
‑
VSC和第三FID
‑
VSC完成多台区柔性互联；分布式可再生能源沿线分布式通过第一交流馈线和第一配电变压器接入第一交流配电台区，分布式可再生能源分集中式通过第二交流馈线和第二配电变压器接入第二交流配电台区，分布式可再生能源分集中式通过第三交流馈线和第三配电变压器接入第二交流配电台区。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，在各交流馈线入口分别检测各馈线的实际运行时的有功功率值，以得到第i条交流馈线的实际有用功率值P
TR,i
。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，根据第i条交流馈线的实际有用功率值P
TR,i
，将实际有用功率值P
TR,i
通过低通滤波器计算得到馈线日常负荷有功功率值P
L,i
，对第i条交流馈线的实际有用功率值P
TR,i
和馈线日常负荷有功功率值P
L,i
进行作差操作得到馈线所接入的第一分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR，i
，如式(1)：
[0015]P
FR,i
＝P
TR,i
‑
P
L,i
(1)
[0016]在本专利技术的一个实施例中，将多端柔性互联配电系统所连接各交流馈线计算得出的第一分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR，i
进行求和计算得到第二分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR
，如式(2)：
[0017][0018]在本专利技术的一个实施例中，根据第二分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR
，通过移动平均值滤波器MAF滤除高次谐波干扰，以计算得出低频分量值如式(3)：
[0019][0020]其中，t为时间，y为移动平均值滤波器MAF设定的时间序列，T为所设定窗口时间长度，且T＜t＜N
‑
T。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，根据馈线所连接FID
‑
VSC设备的运行额定功率P
RAT,i
与馈线所连接FID
‑
VSC实际有用功率运行值做差，得到交流馈线所连接FID
‑
VSC的剩余有功余量P
i
，如式(4)：
[0022]P
i
＝P
RAT,i
‑
P
TR,i
ꢀꢀ
(4)
[0023]在本专利技术的一个实施例中，基于剩余有功余量P
i
，将低频分量值结合各FID
‑
VSC剩余容量为权值，以计算得到第i条馈线所需均衡的功率分配值如式(5)和式(6)：
[0024][0025][0026]在本专利技术的一个实施例中，将功率分配值发送至多端柔性互联配电系统中FID
‑
VSC第一至第三控制器作为反馈值并附加至传统控制系统的有功功率环节，通过反馈控制和PI控制器，计算得到第i个FID
‑
VSC的d轴电流参考值i
dref,i
，并将d轴电流参考值i
dref,i
发送至第i个FID
‑
VSC的电流内环控制中。
[0027]为达上述目的，本专利技术另一方面提出一种多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊装置，包括：
[0028]有用功率值检测模块，用于构建含有分布式可再生电源的多端柔性互联配电系统，并在所述多端柔性互联配电系统的各交流馈线入口分别检测各馈线的实际有用功率值；
[0029]功率波动值计算模块，用于基于所述实际有用功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多台区柔性互联配电系统波动性电源功率均摊方法，其特征在于，包括以下步骤：构建含有分布式可再生电源的多端柔性互联配电系统，并在所述多端柔性互联配电系统的各交流馈线入口分别检测各馈线的实际有用功率值；基于所述实际有用功率值和单一馈线日常负荷有功功率值计算单一馈线所接入的第一可再生能源有功功率波动值，并对所有馈线所接入的第一可再生能源有功功率波动值进行求和得到第二可再生能源有功功率波动值；根据基于所述第二可再生能源有功功率波动值和所述第一可再生能源有功功率波动值得到的低频分量值和基于馈线所连接设备的运行额定功率和实际有用功率运行值得到交流馈线所连接设备的剩余有功余量，计算得到单一馈线所需均衡的功率分配值；将所述功率分配值发送至所述多端柔性互联配电系统中的控制器作为反馈值并附加至传统控制系统的有功功率环节，通过反馈控制和PI控制器计算得到电流参考信号，并将所述电流参考信号发送至电流内环控制中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多端柔性互联配电系统包第一交流台区、第二交流台、第三交流台区，通过第一配电变压器、第二配电变压器、第三配电变压器和第一交流馈线、第二交流馈线、第三交流馈线，以及第一FID
‑
VSC、第二FID
‑
VSC和第三FID
‑
VSC完成多台区柔性互联；分布式可再生能源沿线分布式通过第一交流馈线和第一配电变压器接入第一交流配电台区，分布式可再生能源分集中式通过第二交流馈线和第二配电变压器接入第二交流配电台区，分布式可再生能源分集中式通过第三交流馈线和第三配电变压器接入第二交流配电台区。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在各交流馈线入口分别检测各馈线的实际运行时的有功功率值，以得到第i条交流馈线的实际有用功率值P
TR,i
。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据第i条交流馈线的实际有用功率值P
TR,i
，将实际有用功率值P
TR,i
通过低通滤波器计算得到馈线日常负荷有功功率值P
L,i
，对第i条交流馈线的实际有用功率值P
TR,i
和馈线日常负荷有功功率值P
L,i
进行作差操作得到馈线所接入的第一分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR，i
，如式(1)：P
FR,i
＝P
TR,i
‑
P
L,i
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将多端柔性互联配电系统所连接各交流馈线计算得出的第一分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR，i
进行求和计算得到第二分布式可再生电源波动性有功功率值P
FR

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓靖，郭佩乾，时珊珊，袁志昌，张宇，贺宁怡，刘舒，姜智霖，张开宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：