[发明专利]交直流混合微电网及其保护控制中心和保护控制方法

说明书

一种交直流混合微电网及其保护控制中心和保护控制方法，所述交直流混合微电网包括交流网络、直流网络和保护控制中心，所述保护控制中心分别通过通讯网络与所述交流网络和所述直流网络连接，所述保护控制中心根据设定的保护控制策略，针对交直流混合微电网的故障状态和正常运行状态分别建立对应的优化目标和模型，采用优化算法计算并求得所述交直流混合微电网重构运行的最优方案，按照所述最优方案控制所述交流网络和/或所述直流网络，调整所述交流网络和/或所述直流网络的电气连接和运行模式，使所述交流网络和/或所述直流网络根据实时运行状况在故障和非故障情况下均能进行主动重构。本发明还公开了该交直流混合微电网的保护控制方法。

技术领域

本发明涉及一种交直流混合微电网，特别是一种具有智能重构功能的交直流混合微电网及其保护控制中心和保护控制方法。

背景技术

随着电力电子变换器相关技术领域的快速发展，传统交流电力系统的拓扑结构和运行模式正在面临新的变化。交直流混合电网由于同时具有交流、直流供电网络，得到越来越多的关注。但是交直流混合电网的保护与控制系统同时对交流、直流网络进行协同控制的能力不足。此外，交直流混合微电网的智能重构运行还不成熟，上述缺陷均是本领域亟需解决的问题。

因此，迫切需要从整个交直流混合电网的安全高效运行出发，考虑在故障和正常运行情况下整个电气系统的直流电网和交流电网的智能重构功能，实现交直流混合微电网的保护与控制的协调与优化运行。

发明内容

鉴于上述问题提出了本发明，以便提供一种至少部分地解决上述问题的具有智能重构功能的交直流混合微型电网及其保护控制中心和保护控制方法，适用于输电网、配电网等不同电压等级以及发电厂、智能家庭和楼宇配电系统等不同场景。

为了实现上述目的，本发明提供了一种交直流混合微电网的保护控制中心，其中，所述交直流混合微电网包括交流网络、直流网络和保护控制中心，所述保护控制中心分别与所述交流网络和所述直流网络连接，所述保护控制中心根据设定的保护控制策略，针对交直流混合微电网的故障状态和正常运行状态分别建立对应的优化目标和模型，采用优化算法计算并求得所述交直流混合微电网重构运行的最优方案，按照所述最优方案控制所述交流网络和/或所述直流网络，调整所述交流网络和/或所述直流网络的电气连接和运行模式，使所述交流网络和/或所述直流网络根据实时运行状况在故障和非故障情况下均能进行主动重构。

上述的交直流混合微电网的保护控制中心，其中，所述保护控制中心通过控制继电保护装置和电力电子变换器分别与所述交流网络和所述直流网络相互连接并实现双向能量流动。

上述的交直流混合微电网的保护控制中心，其中，所述电力电子变换器包括双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器，所述保护控制中心通过通信网络分别与所述双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器连通，所述双向DC/DC变换器与所述直流网络连接，所述双向DC/AC变换器与所述交流网络连接，双向DC/DC变换器和双向DC/AC变换器共同汇集连接到直流母线并进而将直流网络和交流网络进行连接。

上述的交直流混合微电网的保护控制中心，其中，所述交流网络包括交流负荷、交流保护装置和发电机，所述交流负荷、交流保护装置和发电机均连接在电路网络中，所述交流负荷、交流保护装置、双向DC/AC变换器和发电机分别通过所述通信网络与所述保护控制中心连接。

上述的交直流混合微电网的保护控制中心，其中，所述直流网络包括直流负荷、光伏装置、储能装置、直流保护装置和风电装置，所述直流负荷通过所述通信网络与所述保护控制中心连接，所述光伏装置、储能装置和风电装置分别通过所述双向DC/DC变换器和保护装置接入到直流电气网络并分别通过所述通信网络与所述保护控制中心连接。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种交直流混合微电网的保护控制方法，其中，用于上述的保护控制中心，包括如下步骤：