一种蒲公英型配电网通信及控制方法技术

本发明专利技术提出一种蒲公英型配电网通信及控制方法，配电网包括一个以上的供电单元；供电单元包括低压直流电力网络

【技术实现步骤摘要】
一种蒲公英型配电网通信及控制方法


[0001]本专利技术涉及智能配电
，尤其是一种蒲公英型配电网通信及控制方法
。

技术介绍

[0002]分布式新能源的快速发展，对传统交流配电网的供电能力
、
电能质量
、
资源承载力等方面提出挑战
。
分布式新能源具有明显的直流特征，构建直流供配电系统是未来的趋势
。
与传统交流配电系统相比，直流配电系统无相位要求
、
供电容量大
、
线路损耗小
、
能量传输效率高
、
电能质量好
、
供电可靠性高
、
以及适合可再生能源接入等一系列的优势
。
现阶段，交直流混合配电系统是解决传统交流问题和构建直流供配电系统的一种有效解决方法，同时可以显著提高台区的供电能力以及供电可靠性
。
[0003]当前交直流混合配电系统主要包括台区柔性直流互联
、
馈线柔性直流互联
、
台区
‑
馈线柔性直流混合互联，这些交直流混合配电系统仅限于局部的交直流配电网构建，未形成规模化的交直流混合配电系统
。
为此提出一种以交直流混合配电系统为基础的蒲公英型配电网，为规模化交直流混合配电系统
、
分布式智能微电网的构建提供参考
。
蒲公英型配电网具有供电可靠性高
、
资源承载力强
、
>自组网灵活
、
交直流混合供电等特点，为实现蒲公英型配电网的功率平衡控制
、
协同运行
、
灵活自组网，亟需蒲公英型配电网的通信及控制方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种蒲公英型配电网通信及控制方法，能实现蒲公英型拓扑的配电网功率平衡控制
、
协同运行
、
灵活自组网，提升该型配电网的实用性
。
[0005]本专利技术采用以下技术方案
。
[0006]一种蒲公英型配电网通信及控制方法，所述配电网包括一个以上的供电单元；所述供电单元包括低压直流电力网络，还包括以受电端与低压直流电力网络相连的多个种子供电单元；所述种子供电单元包括将受电端接收的直流电转为交流电的低压交直流变换装置，所述低压交直流变换装置的送电端与两个以上的低压台区受电端相连；所述供电单元的低压直流电力网络的受电端经直流变压器与中压直流电力网络的送电端相连；中压直流电力网络的受电端经中压交直流变换装置与一个以上的中压交流电力网络送电端相连；
[0007]蒲公英型配电网的供电单元以电力线载波
、
微功率或多模通信进行对外通信，其直流侧采用直流下垂控制以实现种子供电单元之间的自组网；
[0008]中压交流电力网络之间通过中压直流电力网络连接，中压交流电力网络采用直流电力线载波
、
光纤
、4G
或
5G
通信方式进行对外通信，以实现配电网功率的平衡控制
、
协同运行
、
灵活自组网
。
[0009]所述低压交直流变换装置的交流送电端与两个低压台区受电端相连；所述种子供电单元的端口包括直流端口
、
第一交流端口
、
第二交流端口，由协同控制器通过控制交直流变换装置的工作模式和功率大小实现供电单元的功率平衡调控，即满足
[0010]P
AC_1
(t)+P
AC_2
(t)+P
DC
(t)+P
loss
(t)
＝0ꢀꢀ
公式一；
[0011]式中，
P
AC_1
为第一交流端口的有功功率，
P
AC_2
为第二交流端口的有功功率，
P
DC
为直流端口的有功功率，
t
为时刻
。
[0012]所述种子供电单元的协同控制器与2个低压台区的智能终端的通信方式包括电力线载波
PLC、
微功率无线
RF、
多模通信方式，所述多模通信方式包含电力线载波
、
微功率无线两种通信方式；协同控制器以其通信接口承载上述通信方式
。
[0013]所述种子供电单元直流侧采用直流下垂控制，即满足
[0014]U
dcref
＝
U0‑
kI
ꢀꢀ
公式二；
[0015]式中，
U
dcref
为直流参考电压，
U
o
为直流母线电压设定值，
I
为交直流变换装置输出电流，
k
为下垂曲线系数
。
[0016]所述种子供电单元之间的通信采用直流电力线载波或微功率无线或多模通信方式；所述多模通信方式包含直流电力线载波
、
微功率无线两种通信方式，且支持设备免配置组网
。
[0017]所述低压直流电力网络通过直流变压器与中压直流变压器实现电气连接，所述直流变压器采用直流电力线载波或微功率无线或多模通信或光纤通信方式进行对外通信；所述多模通信方式包含直流电力线载波
、
微功率无线两种通信方式，支持设备免配置组网
。
[0018]所述中压交流电力网络通过中压交直流变换装置与中压直流电力网络实现电气连接；中压交直流变换装置的协同控制器的通信方式包括直流电力线载波
、
光纤
、4G、5G。
[0019]中压交流电力网络的数量为2～4个，其中一个中压交直流变换装置工作在定直流电压控制模式，其余中压交直流变换装置工作在定功率控制模式，以实现中压交直流电力网络的功率平衡
。
[0020]种子供电单元之间通过通信来执行基于一致性算法的直流控制，下垂控制表达式为：
[0021]U
dc_i
＝
U
0_i
+
Δ
U
i
‑
k
i
I
i
，
i∈[1,n]公式三；
[0022]式中，
U
0_i
为种子供电单元
i
的初始直流母线电压设定值，
Δ
U
i
为种子供电单元
i
的下垂曲线纵截距补偿值，
k
i
为根据种子供电单元补偿器校正之后的下垂系数，
Δ
k
i
为补偿器的对下垂系数
k
i
的校正值
[0023]补偿器包括电压补偿器和电流补偿器；电压补偿器由电压观测器和比例积分调节器组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种蒲公英型配电网通信及控制方法，其特征在于：所述配电网包括一个以上的供电单元；所述供电单元包括低压直流电力网络，还包括以受电端与低压直流电力网络相连的多个种子供电单元；所述种子供电单元包括将受电端接收的直流电转为交流电的低压交直流变换装置，所述低压交直流变换装置的送电端与两个以上的低压台区受电端相连；所述供电单元的低压直流电力网络的受电端经直流变压器与中压直流电力网络的送电端相连；中压直流电力网络的受电端经中压交直流变换装置与一个以上的中压交流电力网络送电端相连；蒲公英型配电网的供电单元以电力线载波
、
微功率或多模通信进行对外通信，其直流侧采用直流下垂控制以实现种子供电单元之间的自组网；中压交流电力网络之间通过中压直流电力网络连接，中压交流电力网络采用直流电力线载波
、
光纤
、4G
或
5G
通信方式进行对外通信，以实现配电网功率的平衡控制
、
协同运行
、
灵活自组网
。2.
根据权利要求1所述的一种蒲公英型配电网通信及控制方法，其特征在于：所述低压交直流变换装置的交流送电端与两个低压台区受电端相连；所述种子供电单元的端口包括直流端口
、
第一交流端口
、
第二交流端口，由协同控制器通过控制交直流变换装置的工作模式和功率大小实现供电单元的功率平衡调控，即满足
P
AC_1
(t)+P
AC_2
(t)+P
DC
(t)+P
loss
(t)
＝0公式一；式中，
P
AC_1
为第一交流端口的有功功率，
P
AC_2
为第二交流端口的有功功率，
P
DC
为直流端口的有功功率，
t
为时刻
。3.
根据权利要求2所述的一种蒲公英型配电网通信及控制方法，其特征在于：所述种子供电单元的协同控制器与2个低压台区的智能终端的通信方式包括电力线载波
PLC、
微功率无线
RF、
多模通信方式，所述多模通信方式包含电力线载波
、
微功率无线两种通信方式；协同控制器以其通信接口承载上述通信方式
。4.
根据权利要求3所述的一种蒲公英型配电网通信及控制方法，其特征在于：所述种子供电单元直流侧采用直流下垂控制，即满足
U
dcref
＝
U0‑
kI
公式二；式中，
U
dcref
为直流参考电压，
U
o
为直流母线电压设定值，
I
为交直流变换装置输出电流，
k
为下垂曲线系数
。5.
根据权利要求3所述的一种蒲公英型配电网通信及控制方法，其特征在于：所述种子供电单元之间的通信采用直流电力线载波或微功率无线或多模通信方式；所述多模通信方式包含直流电力线载波
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟铭，吴涵，范元亮，李泽文，黄兴华，林建利，李凌斐，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：