一种低压台区柔性互联系统控制方法技术方案

技术编号:39644565 阅读:12 留言:0更新日期:2023-12-09 11:12
本发明专利技术涉及一种低压台区柔性互联系统控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种低压台区柔性互联系统控制方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力电子控制
,特别是涉及一种低压台区柔性互联系统控制方法

装置

设备及介质


技术介绍

[0002]随着“双碳”目标的提出以及微网技术的发展,传统配电台区面临难以扩建

难以大规模消纳分布式能源以及无法实现功率互动等诸多困难

柔性互联配电技术通过电力电子变流器在配电台区附近构建低压直流母线,既能实现配电台区之间的灵活互动,又能通过直流母线消纳分布式能源,是改变传统单变压器台区运行现状

提升台区供电水平的解决方案

[0003]柔性互联系统的稳定控制技术是系统稳定运行

发挥系统优势的关键

基于直流母线将各台区联系起来,因此直流母线电压的稳定控制是柔性互联系统控制技术的核心内容之一

此外,面临台风等自然灾害,台区要应对交流侧断电的风险,研究交流侧并离网无缝切换是系统控制技术的另一核心内容

目前主从控制和对等控制是微电网控制领域较为成熟的技术方案

主从控制是指选取某一个低压台区作为主台区,采用定直流电压控制策略,用于支撑直流母线,而其他台区则作为从台区,采用定功率控制策略

对等控制策略是指所有台区地位平等,共同支撑直流母线,下垂控制就是典型的对等控制策略

[0004]主从控制策略对通信的依赖性较强,当中央控制器故障或主台区故障时,系统很容易失稳崩溃,当有其他功率单元接入时,需要额外布置通信系统,因此其可靠性和可拓展性不高

下垂控制虽然解决了上述缺点,不依赖通信,但目前已有的下垂控制策略及改进策略都没有针对柔性互联系统,实现交流侧并离网无缝切换等功能


技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低压台区柔性互联系统控制方法

装置

设备及介质,在系统无需通信的情况下能够在台区交流侧实现并离网的无缝切换

[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种低压台区柔性互联系统控制方法,包括以下步骤:
[0007]采用
f

p
下垂控制策略对低压台区进行控制;
[0008]当所述低压台区需要并网转离网时,基于所述
f

p
下垂控制策略保留上一时刻的功率参考值,并令所述上一时刻的功率参考值平滑过渡到额定功率;
[0009]当所述低压台区需要离网转并网时,为所述
f

p
下垂控制策略的频率参考值增加预同步变量,所述预同步变量根据离网时变流器电压在电网电压的
dq0
坐标系下的
q
轴分量计算得到

[0010]所述采用
f

p
下垂控制策略对低压台区进行控制时,所述频率参考值的计算方式为:
f
*

f
n
+r
f
(P
ref

P
inv
)
,其中,
f
*
为频率参考值,
f
n
为额定频率,
r
f
为频率下垂系数,
P
ref
为功率参考值,
P
inv
为变流器实际功率

[0011]所述功率参考值
P
ref
在台区离网时为额定功率,在台区并网时由电压外环给出,所述电压外环的计算方式为:其中,
k
pv

k
iv
分别表示电压环
PI
控制的比例系数和积分系数,为电压参考值,
v
dc
为直流母线实际电压值

[0012]所述电压参考值由
v
dc

i
dc
下垂控制给出,计算方式为:其中,
v
dcref
为额定直流电压,
r
a
为台区的直流下垂系数,
i
dc
为台区直流侧输出电流

[0013]所述的低压台区柔性互联系统控制方法还包括:采用
v
dc

i
dc
下垂控制策略对储能系统进行控制;所述采用
v
dc

i
dc
下垂控制策略对储能系统进行控制时,电压参考值的计算方式为其中,为电压参考值,
v
dcref
为额定直流电压,
r
s
为储能系统的直流下垂系数,
i
dc
为台区直流侧输出电流;所述储能系统的直流下垂系数
r
s
根据各个储能系统和各个台区的容量确定,确定方式为:其中,
r
an
表示第
n
个台区的直流下垂系数,
r
sm
表示第
m
个储能系统的直流下垂系数,
S
an
表示第
n
个台区的容量,
S
sm
表示第
m
个储能系统的容量,
p
为台区的数量,
q
为储能系统的数量

[0014]所述令所述上一时刻的功率参考值平滑过渡到额定功率时,功率参考值
P
ref

s
域的表达式为:其中,
P
ref
为功率参考值,
P
n
为额定功率,
P
refn
为上一时刻的功率参考值,
T
s
为时间常数

[0015]所述预同步变量的计算方式为:
δ
f


k
ppre
v
q0

k
ipre
∫v
q0
dt
,其中,
δ
f
为预同步变量,
k
ppre

k
ipre
分别为预同步
PI
控制的比例系数和积分系数,
v
q0
为离网时变流器电压在电网电压的
dq0
坐标系下的
q
轴分量

[0016]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种低压台区柔性互本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,包括以下步骤:采用
f

p
下垂控制策略对低压台区进行控制;当所述低压台区需要并网转离网时,基于所述
f

p
下垂控制策略保留上一时刻的功率参考值,并令所述上一时刻的功率参考值平滑过渡到额定功率;当所述低压台区需要离网转并网时,为所述
f

p
下垂控制策略的频率参考值增加预同步变量,所述预同步变量根据离网时变流器电压在电网电压的
dq0
坐标系下的
q
轴分量计算得到
。2.
根据权利要求1所述的低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,所述采用
f

p
下垂控制策略对低压台区进行控制时,所述频率参考值的计算方式为:
f
*

f
n
+r
f
(P
ref

P
inv
)
,其中,
f
*
为频率参考值,
f
n
为额定频率,
r
f
为频率下垂系数,
P
ref
为功率参考值,
P
inv
为变流器实际功率
。3.
根据权利要求2所述的低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,所述功率参考值
P
ref
在台区离网时为额定功率,在台区并网时由电压外环给出,所述电压外环的计算方式为:其中,
k
pv

k
iv
分别表示电压环
PI
控制的比例系数和积分系数,为电压参考值,
v
dc
为直流母线实际电压值
。4.
根据权利要求3所述的低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,所述电压参考值由
v
dc

i
dc
下垂控制给出,计算方式为:其中,
v
dcref
为额定直流电压,
r
a
为台区的直流下垂系数,
i
dc
为台区直流侧输出电流
。5.
根据权利要求1所述的低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,还包括:采用
v
dc

i
dc
下垂控制策略对储能系统进行控制;所述采用
v
dc

i
dc
下垂控制策略对储能系统进行控制时,电压参考值的计算方式为其中,为电压参考值,
v
dcref
为额定直流电压,
r
s
为储能系统的直流下垂系数,
i
dc
为台区直流侧输出电流;所述储能系统的直流下垂系数
r
s
根据各个储能系统和各个台区的容量确定,确定方式为:
S
a2
:

:S
ap
:S
s1
:S
s2
:

:S
sq
,其中,
r
an
表示第
n
个台区的直流下垂系数,
r
sm
表示第
m
个储能系统的直流下垂系数,
S
an
表示第
n
个台区的容量,
S
sm
表示第
m
个储能系统的容量,
p
为台区的数量,
q
为储能系统的数量
。6.
根据权利要求1所述的低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,所述令所述上一时刻的功率参考值平滑过渡到额定功率时,功率参考值
P
ref

s
域的表达式为:其中,
P
ref
为功率参考值,
P
n
为额定功率,
P
refn
为上一时刻的功率参考值,
T
s
为时间常数
。7.
根据权利要求1所述的低压台区柔性互联系统控制方法,其特征在于,所述预同步变量的计算方式为:
δ
f


k
ppre
v
q0

k
ipre
∫v
q0
dt
,其中,
δ
f
为预同步变量,
k
ppre

k
ipre
分别为预同步
PI
控制的比例系数和积分系数,
v
q0
为离网时变流器电压在电网电压的
dq0
坐标系下的
q
轴分量
。8.
一种低压台区柔性互联系统控制装置,其特征在于,包括:
第一控制模块,用于采用
f

p
下垂控制策略对低压台区进行控制;第一切换模块,用于在所述低压台区需要并网转离网时,基于所述
f

p
下垂控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:季宇宁昕邵瑶熊雄徐旖旎张海
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:

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