[发明专利]一种面向能源互联网的交直流电网运行控制方法

说明书

本发明涉及一种面向能源互联网的交直流电网运行控制方法，其中交直流电网包括：交流系统、直流网以及换流站；每个交流系统通过换流站接入直流网，多个交流系统通过直流网互联，其中方法进行运行能力分析、主站切换控制和多端协同调整。本发明方法通过运行能力分析确定直流网控制主站，并通过主站切换控制快速调整各换流站的控制模式，保障直流电压恒定与交流负荷的稳定电力供应。进一步通过多端协同调整均衡主站切换控制后各换流站交流侧线路负荷，避免因模式切换出现交流线路或者变压器重载，有效提升系统的供电能力，具有广阔的发展与应用前景。

技术领域

本发明涉及一种面向能源互联网的交直流电网运行控制方法，属于电网运行技术领域。

背景技术

传统电网运行调度技术无法对多种能源进行灵活、高效管理，且无法满足大规模分布式能源接入对电网运行稳定性和经济性的高要求，需要从区域能源互联网的角度出发综合考虑各分布式能源的协调运行，进而为未来能源互联网的能源综合利用奠定坚实的理论基础与技术手段。

直流供电技术交能够减少交直流变换环节，有效降低损耗、提高系统效率，基于交直流混合配电的能源互联网是解决现有配电网存在问题的重要手段之一，面向能源互联网的交直流电网采用多端互联结构，交流网通过直流多端进行互联，且可以相互支撑来均衡不同区域的负载，避免交流线路或变压器过载，提高整体的运行可靠性，同时，当换流站运行模式变化或者某端交流系统异常时可以通过多端协调来保障交、直流各区域的稳定供电，有效提升系统的供电能力。多端协调运行成为系统调度管理的重要功能之一。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种面向能源互联网的交直流电网运行控制方法，能够大大有效提升整体供电能力与运行效率。

本发明技术解决方案：一种面向能源互联网的交直流电网运行控制方法，所述的交直流电网，包含交流系统、直流网以及换流站。所述的换流站即AC/DC双向变流器，换流站的控制模式包含控制直流母线电压模式、控制有功/无功功率模式、控制交流电压/频率模式(细分为典型的交流恒压恒频控制模式以及交流下垂控制模式等)。交流系统通过换流站接入直流网，多个交流系统通过直流网互联。其中：直流网包括直流负载、直流断路器以及直流线路，其中，直流线路接入换流站的直流侧，直流负载通过直流断路器与直流线路连接。

所述的交流系统包含交流线路、交流断路器、交流负载、交流变压器和交流母线。其中，交流母线通过交流线路接入交流变压器，交流负载通过交流断路器与交流线路接入交流母线，并通过交流断路器与交流线路接入换流站的交流侧。

所述运行控制方法步骤如下：

(1)运行能力分析

当由交直流电网运行控制系统产生某换流站主动转供，或者预警发现某交流线路出现异常，需要断开交流侧线路时，启动运行分析，通过对各换流站当前运行状态进行分析，计算各自的允许运行容量，在此基础上进一步计算各自的优先权值，确定最小值对应的换流站为主站，所述主站指采用控制直流母线电压模式的换流站，主站在系统运行过程中承担整个直流网的正常工作；

(2)主站切换控制

当原本为主站的换流站由于主动转换或者由于预警发现异常需要切换至控制交流电压/频率模式，以提供对交流系统的支撑而不再作为主站时，需要在其他的换流站中选出主站，维持交直流电网的正常运行；

(3)多端协同调整

当主站切换后，交直流电网可能并非运行在优化状态，有些换流站对应的交流线路重载，有些换流站对应的线路轻载，需要通过各个换流站之间的功率重新调整和转移，从轻载线路吸收部分功率注入重载线路，均衡主站切换控制后各换流站交流侧线路负荷，避免因模式切换出现交流线路或者交流变压器重载，有效提升系统的供电能力。

所述步骤(1)中运行能力分析具体实现步骤如下：