[发明专利]基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法

说明书

本发明提供了一种基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法，所述基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法包括如下步骤：一、采集微网实时运行数据，建立微网分布式能源和负荷的预测功率曲线；二、计算当前调度周期内分布式能源输出功率均值和负载需求功率均值，以获得微网储能荷电状态预期值；三、划分微网运行状态类型，四、根据微网运行状态类型，电力电子变压器控制交直流微网的功率流向与大小。本发明的有益效果是：所示基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法能实现分布式能源的最大消纳，提高储能电池的使用寿命，及减少微网对配网的功率回馈次数及回馈时产生的功率损耗。

技术领域

本发明属于变压器技术领域，具体地涉及一种基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法。

背景技术

大规模分布式能源(Distributed Energy Resources，DER)利用，对保护环境、调整能源结构和边远地区用电有重大意义。DER受时间和空间因素的影响功率波动大，储能技术是对这种间歇式波动的有效平滑措施。以源、荷、储三者相互协调组成的微网，是对电网稳定运行的有力支撑。

现有微网主要以交流为主，随着光伏、储能以及电动汽车等直流电源和负荷的快速发展和广泛应用，采用在数据中心供电、船用电力系统等领域应用的直流配电形式，逐步向配电网扩展。直流微网有很诸多优点，如：电能转换效率高、供电可靠性好、经济性好等。可以预见，在今后一段时间中，直流微网将作为有效补充和交流微网长期并存。

电力电子变压器具备与变压、隔离、功率双向传输等功能，可以连接主网与微网，实现功率的准确协调和可靠传输。

现有对微网运行状态的界定，只从分布式能源出力和负荷角度出发，未能考虑储能对微网状态的影响，因此微网状态受到分布式能源出力和负荷波动影响大，运行状态变化频繁。现有电力电子变压器对交直流微网的功率控制中，交流微网、直流微网间功率不能互相传输，且控制量复杂，目标不明确。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷或问题，提供一种基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法。

本发明的技术方案如下：一种基于电力电子变压器的交直流微网协调控制方法包括如下步骤：一、采集微网实时运行数据，建立微网分布式能源和负荷的预测功率曲线；二、计算当前调度周期内分布式能源输出功率均值和负载需求功率均值，以获得微网储能荷电状态预期值；三、划分微网运行状态类型，四、根据微网运行状态类型，电力电子变压器控制交直流微网的功率流向与大小。

优选地，在步骤二中，计算所述储能荷电状态预期值具体包括如下步骤：

2.1、计算分布式能源占最大功率出力比K₁：

P_der-av为分布式能源平均输出功率，P_der-max为分布式能源最大功率；

2.2、计算功率供给缺欠率K₂：

P_load-av为分布式负载平均输出功率，P_load-max为分布式负载最大功率；

2.3、计算储能荷电状态预期值K_soc：

K_soc＝0.2+0.3×(K₁+K₂+1)。

优选地，在步骤三中，微网的运行状态类型包括电源型微网和负载型微网。

优选地，设定K₃为储能电池荷电状态当前值，则微网类型划分方法包括：

其中，P_se-max为储能电池所能吸收或输出功率最大值。