本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，具體為一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法。

背景技術(shù)：

1、為緩解化石能源緊缺和環(huán)境問題，新能源分布式發(fā)電在傳統(tǒng)電網(wǎng)中占據(jù)日益重要的位置。微電網(wǎng)是一種重要的分布式電源組合運(yùn)行形式，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中分布式電源的無縫投切、主動(dòng)調(diào)控和靈活配置。電力電子變流器是微電網(wǎng)中分布式電源能量梯級傳輸利用的重要接口，起到電能傳輸和電能質(zhì)量控制的重要作用。在并、離網(wǎng)模式的切換過程中，分布式電源變流器的控制模式轉(zhuǎn)換可能造成微電網(wǎng)短時(shí)的功率波動(dòng)、電能質(zhì)量下降等問題。

2、因此，微電網(wǎng)中分布式電源變流器應(yīng)采用合適的控制策略，以實(shí)現(xiàn)各變流器的協(xié)同運(yùn)行，保證在微電網(wǎng)各種運(yùn)行模式下的穩(wěn)定，以及模式間的平滑切換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，提升了全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性及供電靈活性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，包括以下步驟：

4、s1、收集就地量測的電氣信息；

5、s2、在電氣信息的基礎(chǔ)上對互聯(lián)變流器柔性控制的外環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)集群子系統(tǒng)間功率協(xié)同互濟(jì)和多互聯(lián)變流器功率分配；

6、s3、對互聯(lián)變流器柔性控制的內(nèi)環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多運(yùn)行模式自適應(yīng)平滑切換；

7、s4、從穩(wěn)態(tài)層面分析所提控制策略的可行性，保證在多種運(yùn)行模式下均可正常運(yùn)行；

8、s5、利用模塊化建模，建立集群系統(tǒng)的小信號模型，建立仿真模型來驗(yàn)證所提控制策略的有效性，形成多變流器的協(xié)同控制策略。

9、本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)置為：在所述步驟s4中，所述多種運(yùn)行模式包括正常運(yùn)行模式、直流微電網(wǎng)支撐模式和交流微電網(wǎng)支撐模式。

10、本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)置為：所述正常運(yùn)行模式下的一致性功率協(xié)同控制策略為：

11、根據(jù)互聯(lián)dc-ac功率、dc-dc功率分配控制，以及交、直流微電網(wǎng)支撐單元下垂特性，得到互聯(lián)dc-ac以及dc-dc傳輸功率穩(wěn)態(tài)值分別為：

12、

13、式中，pac和pdc分別為互聯(lián)dc-ac和互聯(lián)dc-dc就地量測傳輸有功功率，pna和pnd分別為交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)內(nèi)功率單元的輸出功率，kac為交流微電網(wǎng)下垂控制的下垂系數(shù)，kdc1和kdc2為直流微電網(wǎng)下垂控制的下垂系數(shù)，ε和μ分別為交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)的比例系數(shù)。

14、本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)置為：所述直流微電網(wǎng)支撐模式的一致性功率協(xié)同控制策略為：

15、根據(jù)外環(huán)一致性耦合pi控制無差調(diào)節(jié)作用，各母線直流電壓、頻率趨于相等，可得互聯(lián)dc-ac以及dc-dc傳輸功率穩(wěn)態(tài)值分別為：

16、

17、式中，pac和pdc分別為互聯(lián)dc-ac和互聯(lián)dc-dc就地量測傳輸有功功率，pna和pnd分別為交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)內(nèi)功率單元的輸出功率，kac為交流微電網(wǎng)下垂控制的下垂系數(shù)，kdc1和kdc2為直流微電網(wǎng)下垂控制的下垂系數(shù)，ε和μ分別為交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)的比例系數(shù)。

18、本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)置為：所述交流微電網(wǎng)支撐模式下的一致性功率協(xié)同控制策略為：

19、根據(jù)外環(huán)一致性耦合pi控制無差調(diào)節(jié)作用，各母線直流電壓、頻率趨于相等，可得互聯(lián)dc-ac以及dc-dc傳輸功率穩(wěn)態(tài)值分別為：

20、

21、式中，pac和pdc分別為互聯(lián)dc-ac和互聯(lián)dc-dc就地量測傳輸有功功率，pna和pnd分別為交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)內(nèi)功率單元的輸出功率，kdc1和kdc2為直流微電網(wǎng)下垂控制的下垂系數(shù)，ε和μ分別為交流微電網(wǎng)和直流微電網(wǎng)的比例系數(shù)。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

23、本發(fā)明通過建立正常運(yùn)行模式下、直流微電網(wǎng)支撐模式下、交流微電網(wǎng)支撐模式下的協(xié)同運(yùn)行控制策略，分析三類模式下的傳輸功率，建立集群系統(tǒng)的小信號模型，最后建立仿真模型來驗(yàn)證所提控制策略的有效性，形成多變流器的協(xié)同控制策略，實(shí)現(xiàn)對多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制。

技術(shù)特征：

1.一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，其特征在于：在所述步驟s4中，所述多種運(yùn)行模式包括正常運(yùn)行模式、直流微電網(wǎng)支撐模式和交流微電網(wǎng)支撐模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，其特征在于：所述正常運(yùn)行模式下的一致性功率協(xié)同控制策略為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，其特征在于：所述直流微電網(wǎng)支撐模式的一致性功率協(xié)同控制策略為：

5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法，其特征在于：所述交流微電網(wǎng)支撐模式下的一致性功率協(xié)同控制策略為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種多變流器的協(xié)同運(yùn)行控制方法；包括：收集就地量測的直流電壓、頻率等電氣信息；在電氣信息的基礎(chǔ)上對互聯(lián)變流器柔性控制的外環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)集群子系統(tǒng)間功率協(xié)同互濟(jì)和多互聯(lián)變流器功率分配；對互聯(lián)變流器柔性控制的內(nèi)環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多運(yùn)行模式自適應(yīng)平滑切換；從穩(wěn)態(tài)層面分析所提控制的可行性，在多種運(yùn)行模式下均可正常運(yùn)行；利用模塊化建模，分析所提控制策略對系統(tǒng)小擾動(dòng)特性的影響。本發(fā)明適用于多個(gè)直、交流微電網(wǎng)地理位置臨近的場景，可以充分調(diào)動(dòng)所有分布式電源、儲能等的備用容量，提升全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及供電靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：王正輝,呂鈞章,張舒凱,李鑫,張瑋,陳靜怡,趙俊杰,馬俊禮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電建集團(tuán)青海省電力設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21