[发明专利]含电力电子变压器交直流系统的运行控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种含电力电子变压器交直流系统的运行控制方法，包括根据采集的系统直流母线电压和DC/DC变换器输出电压，判断系统的运行状态；根据系统运行状态、采集的DC/DC变换器额定功率、DC/DC变换器有功功率、微网允许吸收功率、微网允许输出功率，调整DC/DC变换器的控制模式和功率参考值，实现系统运行控制。同时公开了相应的装置。本发明利用直流母线电压、DC/DC变换器输出电压、DC/DC变换器额定功率、DC/DC变换器有功功率、微网允许吸收功率、微网允许输出功率，实现对系统的整体运行控制，保证了系统的可靠和高效运行。

技术领域

本发明涉及一种含电力电子变压器交直流系统的运行控制方法及装置，属于交直流系统技术领域。

背景技术

大量分布式可再生能源并网，对电力系统的灵活接入和有效管控提出了新的挑战。基于电力电子变换装置的交直流混联系统可以在多个交直流电压等级集成分布式可再生能源，能够为可再生能源规模化接入和优化运行控制提供有效的技术手段，成为未来电网重要的形态之一。

含电力电子变压器交直流系统结构如图1所示，由于电力电子变压器能够稳定控制其直流端口电压，直流端口输出可视为稳定直流源。在此基础上，直流母线后端可以配置不同DC/DC变换器，形成不同的直流端口以便连接不同形式的微网子系统。系统正常运行时，各DC/DC变换器采用直流电压-功率下垂控制方式，各微网也可采用直流电压-功率下垂控制方式。

含电力电子变压器的交直流系统中，由于分布式能源、微电网以及交流电网等运行的多重不确定性，使得系统的安全运行面临新的挑战。因此，需要一种新的运行控制方法。

发明内容

本发明提供了一种含电力电子变压器交直流系统的运行控制方法及装置，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

含电力电子变压器交直流系统的运行控制方法，包括，

根据采集的系统直流母线电压和DC/DC变换器输出电压，判断系统的运行状态；

根据系统运行状态、采集的DC/DC变换器额定功率、DC/DC变换器有功功率、微网允许吸收功率、微网允许输出功率，调整DC/DC变换器的控制模式和功率参考值，实现系统运行控制。

系统的运行状态包括功率缺额状态和功率盈余状态

根据采集的系统直流母线电压和DC/DC变换器输出电压，判断系统的运行状态，具体过程为，

响应于且则判定系统处于功率盈余状态；

响应于且则判定系统处于功率缺额状态；

其中，U_dc为系统直流母线电压，I为系统DC/DC变换器数量，U_i为第i个DC/DC变换器输出电压，i∈[1,I]，α₁、α₂为判据阈值。

系统处于功率盈余状态，调整DC/DC变换器的控制模式和功率参考值的过程为，

响应于系统处于功率盈余状态，获取max[min(S₁,P_1,in),...,min(S_i,P_i,in),...,min(S_I,P_I,in)]对应的DC/DC变换器，将该DC/DC变换器的直流电压-功率下垂控制方式切换为定有功功率控制方式，调整该DC/DC变换器的功率参考值；

其中，S_i为第i个DC/DC变换器的额定功率，I为系统DC/DC变换器数量，i∈[1,I]，P_i,in为与第i个DC/DC变换器所连的微网允许吸收功率。

DC/DC变换器功率参考值的调整公式为，