[发明专利]一种交直流混合配电网运行模式无缝切换控制方法

权利要求书

1.一种交直流混合配电网运行模式无缝切换控制方法，所述混合配电网包括两个交流子网和一个直流子网，两个交流子网分别通过AC/DC换流器与直流子网连接,同时，两个交流子网经AC/AC连接公共电网；其中，所述混合配电网在交流侧接有交流负载，在直流侧接有储能系统和直流负载，所述储能系统中，储能单元通过储能换流器连接到直流子网；其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)以两个AC/DC换流器和储能换流器作为三个受控电压源，中央控制器通过监控电网运行状态分别对三个受控电压源下发控制指令ΔV，实现不同运行模式下的电压稳定、功率自适应分担以及储能SOC调控，具体包括如下三种模式：

(a)在所述交流子网两路并网均正常时，混合配电网运行于正常工作模式，两路AC/DC换流器正常运行，假定足以满足直流负载功率需求，中央控制器下发指令ΔV_x(x＝1或2,3)调控两路AC/DC换流器提供直流母线电压支持，同时校正功率分担比，直流储能换流器只需控制储能SOC，采用定功率控制；指令ΔV_x(x＝1或2,3)通过下述方式计算获得：

ΔV_x＝(K_P1+K_I1/s)(v^*-v_dcbus)+(K_P2+K_I2/s)(i_average-i_dc,x),x＝1,2 (1)

其中，x＝1,2，分别表示对应的两个AC/DC换流器的序号，K_P1,K_P2分别对应电压量和电流量的PI调节器的比例系数，K_I1,K_I2分别对应电压量和电流量的PI调节器的积分系数，1/s表示PI调节的积分环节，v^*为直流母线额定电压，v_dcbus为直流母线实际电压，i_dc,x为AC/DC换流器输出电流，i_average为参与直流功率分担的AC/DC换流器的参考电流，电压相同情况下，控制电流比即能实现功率分担；

所述储能换流器仅控制储能SOC，采用定功率控制，中央控制器下发指令ΔV₃可以通过下述方式计算获得：

其中，i_dc,3,ref为储能系统定功率控制的充放电参考电流，且i_dc,3,ref＞0，i_dc,3为储能系统实际充放电电流，i_dc,3＞0表示储能系统放电，i_dc,3＜0表示储能系统充电；

(b)在所述交流子网两路并网出现一路故障时，混合配电网运行于单路故障模式，中央控制器切除故障对应的AC/DC换流器，直流电压变成由储能换流器和另一路非故障AC/DC换流器共同支持，中央控制器下发指令ΔV_x(x＝1或2,3)，调控储能换流器和非故障AC/DC换流器参与直流母线电压支持和自适应功率分担；指令ΔV_x(x＝1或2,3)通过下述方法计算获得：

ΔV_x＝(K_P1+K_I1/s)(v^*-v_dcbus)+(K_P2+K_I2/s)(i_average-i_dc,x),x＝1或2,3 (3)

其中，此处i_dc,x，x＝1或2，为非故障AC/DC换流器的实际输出电流，i_dc,3为储能换流器的实际输出电流；

(c)在所述交流子网双路并网均出现故障时，混合配电网运行于双路故障模式，中央控制器切除双路AC/DC换流器，直流电压仅由储能换流器控制，中央控制器通过下发ΔV₃给储能换流器，实现直流电压支持和提供直流负载所需功率；ΔV₃通过下述方法计算得：

ΔV₃＝(K_P1+K_I1/s)(v^*-v_dcbus) (4)

(2)三个受控电压源的外环控制在采用直流电压下垂控制的基础上，引入电压偏差量，实现根据ΔV分别给出双路AC/DC换流器和储能换流器的直流参考电压v_dc,x,ref；具体如下所示：

v_dc,x,ref＝v^*-ki_dc,x+ΔV_x,x＝1,2,3 (5)

其中v_dc,x,ref为受控电压源的输出参考电压，k为下垂系数，i_dc,x为受控电压源输出电流，ΔV_x为中央控制器的下发指令；

内环控制为基于PI调节器实现的参考电压跟踪控制，实现混合配电网运行模式无缝切换控制。

2.根据权利要求1所述的交直流混合配电网运行模式无缝切换控制方法，其特征在于，所述混合配电网在直流侧还接有光伏发电系统，所述光伏发电系统以最大功率点运行。