[发明专利]一种适用于直流式互联微网系统的功率协调控制方法

说明书

本发明属于电力领域，公开了一种适用于直流式互联微网系统的功率协调控制方法，包括有功功率协调控制方法和无功功率协调控制方法，所述有功功率协调控制方法是通过交流子网内电源的有功功率与互联换流器的有功功率协调控制进行交流子网的频率调节，所述无功功率协调控制方法是通过交流子网内电源的无功功率与互联换流器的无功功率协调控制进行交流子网的电压调节，直流联络线中输送指定有功功率，无功功率在交流子网内部平衡。本发明的方法能够保证交流子网内部频率稳定、维持联络线输送的有功功率为指定值；充分利用互联换流器的无功调节容量，实现交流子网内部无功率的就地平衡及公共交流母线电压的有效控制。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种适用于直流式互联微网系统的功率协调控制方法。

背景技术

随着常规能源的急剧减少及环境污染的日益严峻，各国专家学者不断加强微电网发展的重视程度。近年来微网控制技术发展迅速，尤以单微网发展为主。但单微网在孤岛模式下，调节能力相对薄弱、冗余度低。互联微网系统将邻近区域或有相应功能的微网通过联络线连接，联络线功率流动使得互联微网系统协调工作成为可能。互联微网系统有望成为未来运行模式之一。依据联络方式，互联微网系统可分为交流式互联和直流式互联。交流式互联微网系统研究成果丰硕，系统运行的经济性及灵活性均得到有效保障。但也存在一些问题尚未克服：当负荷波动较大时电源输出功率变化显著，联络线功率及微网系统频率在暂态过程中产生较大冲击，减少暂态冲击的方法会引起母线电压偏离参考值；当天气条件变化造成某个子网内电源输出功率扰动时，各子网内部功率均波动较大；网间存在无功功率流动，电能损耗高、电压偏差大。

与交流式互联微网系统比较，直流式互联微网系统具显著的优势。特别是对网内不平衡功率的隔离功能，由于直流母线隔离，负荷、电源输出功率等扰动不在网间传递。现状针对直流式互联微网系统的拓扑结构、控制方式已有初步研究，在孤岛模式下结合微网控制器可调节微网间的功率流动；通过互联微网间功率交换的控制策略稳定频率，可提高系统的稳定性。但针对直流式互联微网系统的研究仍存在以下共性问题：

1)微网有功平衡发生改变时，频率波动大，联络线功率不易控制，影响系统的稳定运行；

2)微网无功功率发生改变时，互联换流器不能参与交流子网内无功调节，造成调节资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种适用于直流式互联微网系统的功率协调控制方法，用以应对负荷、电源输出变化，保持互联微网系统的功率平衡。

为解决上述技术问题，本发明的一种适用于直流式互联微网系统的功率协调控制方法的具体技术方案如下：

一种直流式互联微网系统的功率协调控制方法，所述直流式互联微网系统，包括多个交流子网、直流联络线和多个互联换流器，每个交流子网由DG单元、DC/AC逆变器、交流母线和交流负荷Z组成；DG单元连接DC/AC逆变器，DC/AC逆变器连接交流母线；交流子网的公共交流母线与互联换流器连接；直流联络线连接各互联换流器的直流端口；交流子网间通过直流联络线进行能量交换；所述控制方法包括有功功率协调控制方法和无功功率协调控制方法，所述有功功率协调控制方法是通过交流子网内电源的有功功率与互联换流器的有功功率协调控制进行交流子网的频率调节，所述无功功率协调控制方法是通过交流子网内电源的无功功率与互联换流器的无功功率协调控制进行交流子网的电压调节，直流联络线中输送指定有功功率，无功功率在交流子网内部平衡。

进一步地，所述有功功率协调控制方法包括如下具体步骤：

步骤1：根据直流联络线中有功功率输送方向，确定送/受端互联换流器及送/受端交流子网；输出有功功率的互联换流器为送端互联换流器，相连交流子网为送端交流子网，记为m网；接收有功功率的互联换流器为受端互联换流器，相连交流子网为受端交流子网，记为n网；

步骤2：根据互联换流器有功功率、交流子网电源有功容量及有功负荷确定交流子网的有功运行状态；