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基于优化调度的交直流配电网优化控制方法

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成果名称: 基于优化调度的交直流配电网优化控制方法 关键字: 应用行业: 电力、热力生产和供应业
高新技术领域: 电能与电力 所在地: 辽宁省 知识产权类型: 发明专利
知识产权编号: ZL201810837802 成果体现形式: 发明专利 成果属性:
成果所处阶段: 成果水平: 请选择... 研究形式:
学科分类: 战略新兴产业: 请选择... 课题来源:
第一完成单位名称: 华北电力大学(保定) 第一完成单位属性: 技术成熟度:
合作方式: 请选择... 交易价格(万): 3.00 所属十强产业:

一种基于优化调度的交直流配电网优化控制方法:建立交直流混合配电网的拓扑结构,并选取容量最大的换流站作为主换流站,其余换流站作为从换流站;建立优化调度模型,包括:目标函数、系统潮流约束及系统安全约束,将交直流配电网实际运行时配电网总功率损耗和各节点电压偏差最小为目标函数;在交直流混合配电网实际运行时,将各分布式电源及负载功率传入调度系统中,计算出使得交直流混合配电网运行最优时各从换流站的功率参考值,并将该功率参考值作为调度指令传给各从换流站;主换流站采用定电压控制策略,各从换流站根据功率参考值采用定功率控制策略。本发明使得配电网系统在正常运行、通讯故障、换流站功率达到极限状态时均能较好优化其运行状态。

本发明的基于优化调度的交直流配电网优化控制方法,对通讯和主换流站容量要求较低,可优化系统运行状态。本发明综合了传统主从控制与电压裕度控制的优点,使得配电网系统在正常运行、通讯故障、换流站功率达到极限状态时均能较好优化其运行状态。首先在配电网系统正常运行时,由优化调度系统给出各从换流站功率参考值,可使得整个配电网系统运行于最优状态;另外在通讯故障时,各从换流站功率参考值保持不变,由主换流站提供功率差额,而无过高通讯要求;在主换流站功率达到其极限时,主换流站切换为定功率控制而由从换流站维持直流子网电压稳定,从而该控制策略对主换流站容量要求较低。

随着社会进步和经济发展,分布式电源及直流负荷总量迅速增长。当大量分布式电源、直流负荷、储能等装置并网时,相比于传统交流配电网,直流配电网在电能损耗、电能质量、换流装置、控制策略等方面更具有优势。但如今交流配电网仍是主体,于是人们提出将交流子网和直流子网经互联变流器相连的混合供电结构,使得其同时具备交流配电网和直流配电网的特点。作为交流配电网向直流配电网的过度阶段,交直流混合配电网受到广泛学者的关注。
随着分布式电源及储能装置的并网,传统配电网由无源网络变为有源网络,其系统潮流也变得更为复杂,选择合适的控制策略是配电网稳定、经济运行的关键。传统控制策略通常有主从控制、电压裕度控制等。在主从控制中主换流站采用定电压控制,各从换流站均采用定功率控制,各从换流站的功率参考值由优化调度系统得到,在配电网稳定运行时选择合适的目标函数可实现配电网运行的目标优化,但这种控制方法对通讯及主换流站要求较高,在通信故障或主换流站功率达到极限时系统将难以维持稳定;电压裕度控制类似于主从控制,其中主换流站采用定电压控制策略,各从换流站采用定功率控制策略,系统功率波动时仅由主换流站提供功率差额,当主换流站的功率达到极限时,其切换至定功率模式并且由其他换流站维持电压稳定,这种控制策略无需通讯系统且对换流站容量无过高要求,但其难以人为改变系统潮流、优化配电网运行状态,且易导致各换流站控制策略频繁切换。
传统主从控制控制可人为改变系统潮流分布、优化系统运行状态,但其对通讯和主换流站要求较高,当通讯故障或主换流站功率达到容量极限时,系统将难以维持稳定。传统电压裕度控制为一端定电压,多端定功率,其优势为在于主换流站功率达到极限时,从换流站维持系统电压稳定而无通讯和换流站容量要求,但其难以人为改变系统潮流分布。


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