[发明专利]一种基于电价的交直流混合微电网分层控制方法

摘要

本发明提供一种基于电价的交直流混合微电网分层控制方法，将交直流混合微电网的控制分为三个层次变流器控制层、母线电压控制层和功率调度层。在底层变流器控制层，各类变流器根据其控制目标分为能量终端和松弛终端；在中层母线电压控制层，交直流混合微电网中的任一单元均能在相同的控制结构下，根据直流母线电压信号平滑调节其接口变流器的输出功率，实现交直流混合微电网的分散自治运行；在上层功率调度层，并网变流器根据交流电网侧的分时电价信息，决定具体运行状态，进而改变储能单元的输出功率，以充分利用其剩余容量，提高系统运行的经济性和可调度性。

主权项

一种基于电价的交直流混合微电网分层控制方法，其特征在于包括：步骤1：将交直流混合微电网的接入单元分为两种工作模式：当功率恒定时，为能量终端，通过调节自身电压大小维持直流母线电压稳定；当电压恒定时，为松弛终端，通过调节自身输出功率维持交直流混合微电网功率平衡；直流电网中包括至少一个松弛终端；所述接入单元包括并网变流器、接口变流器、分布式发电单元、储能单元和负载；步骤2：建立交直流混合微电网的分层控制模型，包括：功率调度层、母线电压控制层和变流器控制层；功率调度层采集分时电价信息，并根据分时电价信息形成运行状态指令发送给并网变流器；并网变流器根据运行状体指令和直流母线电压值进入购电模式、售电模式或常规运行模式，具体步骤包括：a.设C1、C2、Cgrid分别为购电电价下限、售电电价上限和电网电价；b.当C1≤Cgrid≤C2时，并网变流器工作在常规运行模式；并网变流器对自身输出功率采用功率下垂控制，根据直流母线电压值Udc的变化平滑调节输出功率，其下垂控制特性方程为：Pac_i=-Pac_max_iU2_H-U1_H(Udc-U1_H)Udc>U1_H0U1_L≤Udc≤U1_HPac_max_iU2_L-U1_L(Udc-U1_L)Udc<U1_L]]>其中，Pac_max_i、Pac_i分别代表第i台并网变流器的额定功率和实际输出功率；c.当Cgrid＜C1或Cgrid＞C2时，并网变流器对自身输出电压采用电压下垂控制，其下垂控制特性方程表达式为：Uacref_i=U1_H+U2_H2-U2_H-U1_H2Pac_max_iPac_iCgrid<C1U2_L+U1_L2-U1_L-U2_L2Pac_max_iPac_iCgrid>C2]]>其中Uacref_i表示第i台并网变流器的输出电压参考值；母线电压控制层采集直流母线电压值Udc，将Udc的变化范围划分为4个电压区间：[U2_L，U1_L]、[U1_L，U1_H]、[U1_H，U2_H]和[U2_H，U3_H]，U3_H＞U2_H＞U1_H＞U1_L＞U2_L；并网变流器、分布式发电单元和储能单元根据Udc的变化区间在松弛终端和能量终端两种工作模式之间切换，使得每个电压区间中至少包括一个松弛终端；变流器控制层控制接口变流器根据直流母线电压值调整输出功率，在松弛终端和能量终端这两种工作状态间切换；以及调节所在支路中电压、电流的大小。