[发明专利]一种风光储氢交直流混联配电能量路由控制方法

说明书

本发明涉及一种风光储氢交直流混联配电能量路由控制方法，包括如下步骤：步骤1、获取静态数据与运行数据，计算每个VSC的可用转供能力系数，选择其中数值最小的数值，其对应的下标假定为m，则VSCm作为主控VSC，建立直流网络电压；其余各VSC则作为从站，接收功率调度；步骤2、求解均衡因子，基于均衡因子，确定其余各VSC的功率增量；步骤3、判断直流母线中有无可调节负荷时，根据对应的情况，对各VSC进行协调控制：当直流母线中无可调节负荷时，各VSC进行微调；当直流母线有可调节负荷时，根据直流母线电压调整直流制氢负荷。本发明的方法有利于风光储氢交直流混联配电系统的运行控制与能量管理，能有效应对交流系统故障等异常情况。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是一种风光储氢交直流混联配电能量路由控制方法。

背景技术

在我国北方高寒地区如河北张家口、辽宁葫芦岛等地，太阳能与风能等可再生能源分布广泛、资源丰富，与此同时在常态化的低温环境下，氢燃料汽车、氢能公共交通的续时里程长、低能耗等独特技术优势日益凸显，逐步成为高寒、高海拔城市中新能源绿色交通产业的重要载体和关键环节。风光互补发电制氢-储氢-用氢的综合系统将氢能与可再生能源有机融合、以低成本制氢作为支撑，能够提升对可再生能源的充分消纳、有效减少限风弃光等现象,同时通过多能互补可以显著增强整体的经济性。风/光互补制氢技术成为清洁能源转型和培育经济新增长点的重要方向之一。

图1描述了风光储氢交直流混联配电系统的典型结构，其中单个交流系统AC通过电压源型换流站(voltage-source converter,VSC)与直流网络互联，其中，VSC1,…,VSC2,…,VSCn的交流侧分别接入AC1,…,AC2,…,ACn，与此同时，VSC1,…,VSC2,…,VSCn的直流侧经直流线路接入直流母线。直流网络可集成光伏发电、风力发电、储能装置、以及制氢负载等，当设备的直流电压与直流母线电压等级不匹配时，可以配置相应的DC/DC变换器进行适配。

风光储氢交直流混联配电运行时，可能出现部分交流系统故障或者检修等情况，当某一交流系统发生故障时，其接入的VSC将切换成交流恒频恒压控制策略，这种情况发生时如果该VSC为主站(即采用定直流电压控制策略)时，它将无法再继续支撑直流电压，从而导致系统无法正常工作。因此需要协调其他各VSC调整控制策略与运行点，来确保可再生能源互补平稳制氢。基于此，本发明提出一种风光储氢交直流混联配电能量路由控制方法。

风光储氢交直流混联配电系统可能出现交流系统故障等异常情况，特别是当主站VSC所接入的交流系统发生故障时，其将切换成为交流恒频恒压控制策略，无法继续采用定直流电压控制策略来有效支撑直流电压，这也将导致系统出现异常状态。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出风光储氢交直流混联配电能量路由控制方法，快速选取新的主站以建立直流网络电压，并调整剩余各VSC的运行点，来确保可再生能源的互补平稳制氢和系统优化运行。

本发明的技术方案为：一种风光储氢交直流混联配电能量路由控制方法，包括如下步骤：

步骤1、获取静态数据与运行数据，计算每个VSC的可用转供能力系数，选择其中数值最小的数值，其对应的下标假定为m，则VSCm作为主控VSC，建立直流网络电压；其余各VSC则作为从站，接收功率调度；

步骤2、求解均衡因子，基于均衡因子，确定其余各VSC的功率增量；

步骤3、判断直流母线中有无可调节负荷时，根据对应的情况，对各VSC进行协调控制：当直流母线中无可调节负荷时，各VSC进行微调；当直流母线有可调节负荷时，根据直流母线电压调整直流制氢负荷；

进一步的，所述步骤1获取静态数据与运行数据，具体包括：