【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及考虑故障情况的环形配电网背靠背柔性互联装置的控制领域，具体指一种配电网故障下考虑柔性互联装置传输功率极限的平滑切换控制方法。
技术介绍
1、随着分布式电源(dg)在配电网中被大规模应用，其对配电网造成了深刻的影响，传统的配电网对dg一般采用“安装即忘记”(fit and forget)策略，不会对dg进行主动控制管理，主要依靠网络拓扑结构调整和较大的配电设备容量裕度来应对dg和负荷的不确定性，因此传统的配电网可视为被动配电网(passive distribution network,pdn)。传统配电网已难以满足当前配电网发展的要求。而随着信息通信技术、电力电子技术和控制理论的发展，配电网的可控资源逐渐增加和主动控制能力增强，被动配电网为正朝着主动配电网(active distribution network,adn)方向发展。主动配电网拥有对分布式资源协调控制能力，配电网运营商(distribution system operator,dso)能够通过灵活的网络拓扑结构管理潮流，而分布式能源在具备合适的监管环境和接入准则下，一定程度上为系统提供支持。由此可见，主动配电网注重对分布式可控资源的主动管理和调控，以适应高比例dg接入配电网的技术需求。
2、主动配电网通过对可控设备进行主动控制，从而最大限度挖掘出dg的供能能力，为dg融入配电网提供了可行的路径。主动配电网的主动控制能力主要依靠于对dg有功无功进行调度，及通过配电网自动化系统远程控制联络开关、有载调压开关、电容器组等传统可控装置。近年来电力电子
3、(1)不同故障情况下难以控制sop的模式以适应故障，并对故障附近的区域进行供电；
4、(2)故障发生时和故障发生后，sop控制模式的切换往往不平滑，会带来电压振荡和电流冲击。
5、总的来说，关于包含sop的配电网控制模式的平滑切换研究仍然存在许多问题尚未解决。
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足之处，本专利技术提出一种配电网故障下考虑sop传输功率极限的平滑切换控制方法，以期能实现在配电网故障时，对背靠背柔性互联装置端口的控制模式进行平滑切换，从而能有效提升配电网故障情况下的稳定性。
2、本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术一种配电网故障下考虑sop传输功率极限的平滑切换控制方法的特点在于，包括以下步骤：
4、s1：构建包含背靠背柔性互联装置sop的环形配电网拓扑结构，包含：1个110/10kv变压器、1个由两个电压源型变流器vsc组成的背靠背柔性互联装置sop、2条馈线、a条母线、b个负荷、c条线路、1个联络开关qft和若干个分段开关组成；
5、s2：计算背靠背柔性互联装置sop的有功功率传输极限：
6、所述环形配电网的拓扑结构经过化简后，得到一个包含背靠背柔性互联装置sop的双端供电系统；所述双端供电系统中的负荷、线路经过一系列的星三角变换，等效为两个交流系统的阻抗zs1和zs2，其中，zs1为第一电压源型变流器vsc1的端口与第一个交流系统之间的等效阻抗，且zs1＝rs1+jxs1，其中，rs1为第一个交流系统的等效阻抗的电阻，xs1为第一个交流系统的等效阻抗的电抗；zs2为第二电压源型变流器vsc2的端口与第二个交流系统之间的等效阻抗，且zs2＝rs2+jxs2，其中，rs2为第二个交流系统的等效阻抗的电阻，xs2为第二个交流系统的等效阻抗的电抗；两个交流系统的电压源用es1、es2表示，且es1＝es2；
7、若第一电压源型变流器vsc1工作在整流状态，第二电压源型变流器vsc2工作在逆变状态，则利用式(1)和式(2)分别得到第一电压源型变流器vsc1端口处在整流状态时传输的有功功率prec1、第二电压源型变流器vsc2端口处在逆变状态时传输的有功功率pinv2：
8、
9、
10、式(1)中，vc1为第一电压源型变流器vsc1的端口电压，δ1为vc1和es1的相位差；
11、式(2)中，vc2为第二电压源型变流器vsc2的端口电压，δ2为vc2和es2的相位差；
12、当sin(δ1+tan-1(rs1/xs1))和sin(δ2-tan-1(rs2/xs2))为1时，利用式(3)和式(4)分别得到第一电压源型变流器vsc1工作在整流状态时传输的最大有功功率prec1_max和第二电压源型变流器vsc2工作在逆变状态时传输的最大有功功率pinv2_max；
13、
14、
15、若第一电压源型变流器vsc1工作在逆变状态，第二电压源型变流器vsc2工作在整流状态，则利用式(5)和式(6)分别得到第一电压源型变流器vsc1端口处在逆变状态时传输的有功功率pinv1、第二电压源型变流器vsc2端口处在整流状态时传输的有功功率prec2：
16、
17、
18、当sin(δ1-tan-1(rs1/xs1))和sin(δ2+tan-1(rs2/xs2))为1时，利用式(7)和式(8)分别得到第一电压源型变流器vsc1工作在逆变状态时传输的最大有功功率pinv1_max和第二电压源型变流器vsc2工作在整流状态时传输的最大有功功率prec2_max：
19、
20、
21、利用式(9)得到背靠背柔性互联装置sop的有功功率传输极限的整定值pset：
22、pset＝min{prec1_max、pinv2_max、pinv1_max、prec2_max} (9)
23、s3：针对相应的故障位置，在考虑功率传输极限的情况下，背靠背柔性互联装置sop采取不同的控制模式以维持配电网运行的稳定性：
24、s3.1：根据所实现控制目标的不同，将背靠背柔性互联装置sop中各vsc端口的常规控制模式分为vdcq控制模式、pq控制模式和v/f控制模式；
25、故障前，在所述环形配电网的背靠背柔性互联装置sop中，第一电压源型变流器vsc1采用vdcq控制，第二变电压源型流器vsc2采用pq控制；
26、根据电力系统运行状态的不同，将背靠背柔性互联装置sop中各vsc端口的运行状态分为：正常运行状态、故障下的低电压穿越状态和闭锁状态；...
【技术保护点】
1.一种配电网故障下考虑SOP传输功率极限的平滑切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的配电网故障下考虑SOP传输功率极限的平滑切换控制方法，其特征在于，在第一故障发生后所进行的控制模式的平滑切换包括：第一电压源型变流器VSC1的控制模式从VdcQ控制转为V/F控制，状态从正常运行状态变为故障下的低电压穿越状态，然后再变成正常运行状态；第二电压源型变流器VSC2的控制模式从PQ控制转为VdcQ控制，状态始终为正常运行状态；其中，在VdcQ控制转换为V/F控制的过程中，故障发生前，采集VdcQ控制的内环输入电流和线路电流作为V/F控制的内环输入；故障发生后，将电压参考值与实际值的差值作为V/F控制的内环输入。
3.根据权利要求1所述的配电网故障下考虑SOP传输功率极限的平滑切换控制方法，其特征在于，在第四故障发生所进行的控制模式的平滑切换包括：第一电压源型变流器VSC1的控制模式仍然为VdcQ控制，状态始终为正常运行状态；第二电压源型变流器VSC2的控制模式从PQ控制转为V/F控制，状态从正常运行状态变为故障下的低电压穿越状态，然后
4.一种电子设备，包括存储器以及处理器，其特征在于，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1-3中任一所述平滑切换控制方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
5.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1-3中任一所述平滑切换控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种配电网故障下考虑sop传输功率极限的平滑切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的配电网故障下考虑sop传输功率极限的平滑切换控制方法，其特征在于，在第一故障发生后所进行的控制模式的平滑切换包括：第一电压源型变流器vsc1的控制模式从vdcq控制转为v/f控制，状态从正常运行状态变为故障下的低电压穿越状态，然后再变成正常运行状态；第二电压源型变流器vsc2的控制模式从pq控制转为vdcq控制，状态始终为正常运行状态；其中，在vdcq控制转换为v/f控制的过程中，故障发生前，采集vdcq控制的内环输入电流和线路电流作为v/f控制的内环输入；故障发生后，将电压参考值与实际值的差值作为v/f控制的内环输入。
3.根据权利要求1所述的配电网故障下考虑sop传输功率极限的平滑切换控制方法，其特征在于，在第四故障发生所进行的控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪勋婷，徐斌，汤伟，丁津津，李圆智，孟潇潇，祁正毅，王煜琛，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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