[发明专利]一种带有储能装置的直流配电系统的运行仿真方法和系统

说明书

本发明提供一种带有储能装置的直流配电系统的运行仿真方法和系统，包括：设置直流配电系统中直流电压的初值；读取直流配电系统中的电压源型换流器与储能装置的控制模式和储能装置荷电状态；根据直流配电系统中直流电压的初值和储能装置荷电状态，调整电压源型换流器和储能装置的控制模式；对调整电压源型换流器与储能装置控制模式后的配电系统进行潮流仿真计算。通过该方法和系统能够有效应对直流配电系统中储能装置运行荷电状态多变与控制方式灵活调整等特点，满足含储能装置的直流配电系统潮流计算要求。

技术领域

本发明属于直流配电系统运行仿真计算技术领域，具体涉及一种带有储能装置的直流配电系统的运行仿真方法和系统。

背景技术

随着新能源、新材料以及电力电子技术的快速发展与广泛应用，用户对供电质量、可靠性以及运行效率等要求日益提高，现有交流配电网正面临用电需求多样化、分布式发电规模化接入、潮流协调控制复杂化等多方面的巨大挑战。一方面，配电网中用电设备的形态和数量发生了一定变化，大量电动汽车、储能设备、LED照明等直流用电设备广泛使用；另一方面，光伏、燃料电池等分布式发电如果采用直流接入的方式，可以省去变换环节，提高整体的运行效率。直流设备对电源需求的变化，使得发展直流配电技术成为必然。

直流配电系统由于电压源型换流器(VSC)、储能装置等电力电子设备科采用直流电压(U_dc)控制、基于电压下垂特性(Droop)控制以及恒定功率(P)控制等，控制方式多样，运行仿真计算时需要计入不同控制方式之间的调整，并对不同控制方式进行潮流计算等效节点处理。

与此同时，由于储能装置的接入，其灵活的功率控制能力为系统运行提供了强有力的支撑，值得注意的是储能装置受到其自身SOC的影响，控制方式不能进行任意调整，需要考虑储能装置运行状态进行合理调整，在此基础上完成直流配电系统运行仿真计算。

有鉴于此，发明一种带有储能装置的直流配电系统的运行控制方法显得非常必要。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种带有储能装置的直流配电系统的运行仿真方法，其改进之处在于，包括：

设置直流配电系统中直流电压的初值；

读取直流配电系统中的电压源型换流器与储能装置的控制模式和储能装置荷电状态；

根据所述直流配电系统中直流电压的初值和储能装置荷电状态，调整电压源型换流器和储能装置的控制模式；

对调整电压源型换流器与储能装置控制模式后的配电系统进行潮流仿真计算。

优选的，所述根据所述直流配电系统中直流电压的初值和储能装置荷电状态，调整电压源型换流器和储能装置的控制模式，包括：

步骤1：判断所述直流配电系统中直流电压初始值是否高于稳定阈值：若是，执行步骤2；否则执行步骤3；

步骤2：判断储能装置荷电状态是否高于低位报警值：若是，保持电压源型换流器与储能装置控制模式并执行步骤3；否则，将储能装置控制模式切换为第一恒定功率控制模式并执行步骤3；

步骤3：判断储能装置荷电状态是否低于稳定第一上限，若是，转入步骤4，否则将储能装置控制模式切换为第二恒定功率控制模式后执行步骤4；

步骤4：判断储能装置荷电状态是否低于稳定第二上限：若是，则执行步骤5，否则将储能装置控制模式切换为直流电压控制模式，并将电压源型换流器转换为恒定功率控制模式或退出运行并执行步骤5；

步骤5：判断储能装置荷电状态是否低于稳定限值：若是，则报警并结束仿真，否则将储能装置控制模式切换为基于电压下垂特性控制模式，并将电压源型换流器转换为基于电压下垂特性控制模式或退出运行；

其中，稳定第一上限大于稳定第二上限。