[发明专利]一种直流配电网电压控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种直流配电网电压控制方法及系统，所述方法包括：根据组合式谐振变换器的配置策略确定所述组合式谐振变换器中各模块的开关频率，进而根据所述组合式谐振变换器中各模块的开关频率确定所述组合式谐振变换器各模块的输出侧直流母线电压增益，并利用各模块的输出侧直流母线电压增益调节所述组合式谐振变换器的输出侧直流母线电压；本申请采用组合式谐振变换器，在降低功率器件电压应力的基础上通过简单的操作实现对不同电压等级直流配电网的电压稳定控制和功率灵活分配。

技术领域

本发明涉及电网电压控制技术领域，具体涉及一种直流配电网电压控制方法及系统。

背景技术

近年来，由于环境污染和化石能源短缺，可再生能源的应用日益广泛；其中，风电、太阳能等可再生能源都具有间接性、随机性和波动性的特点，传统的交流电力系统在可再生能源大量接入时面临着诸多问题，新的能源格局形成之际，直流配电网在多个领域取得了优势，相对于交流配电网，直流配电网能够充分协调分布式电源、多样性负荷以及配电网之间的矛盾，发挥分布式能源的价值，还具有输电损耗小、线路成本低、供电可靠性高、比较环保等特点；目前研究探索过程中，直流配电网的关键技术有电压等级选取、控制策略、关键设备以及保护与故障诊断；直流配电网现有的协调控制方法都是基于电压源型换流器(VSC)或模块化多电平变换器(MMC)实现的，电力电子变换器主要包括接口变换器和不同电压等级母线间的电压变换器，接口变换器多是基于可再生能源并入低压直流微微网，不能满足大规模的可再生能源并网的功率需求；基于工频变换的整流器技术和低压小功率的DC/DC变换器技术已经相当成熟，中高压大功率的变换器受电力电子器件发展水平的制约。

在中高压大功率场合，一般采用器件串联、直流多电平变换器和多模块串并联组合变换器来解决电压电流应力问题；基于器件串联的DC/DC变换器可用于高电压场合，但存在串联器件驱动一致性和均压问题，因此需要额外的辅助电路或控制来实现均压，电路拓扑复杂和难以控制，且成本和损耗较高；直流多电平变换器电平数的增加使得功率开关管数量增加，目前关于直流配电网用模块串并联组合DC/DC变换器而言，着重应用于中低压直流母线间的接口变换器，缺乏对于高压直流母线到中压直流母线间的接口变换器以及大规模可再生能源的并网接口变换器的研究。

发明内容

本发明提供一种直流配电网电压控制方法及系统，其目的是通过配置各电压等级直流母线间的组合式谐振变换器，并根据所述组合式谐振变换器中各模块的配置策略确定组合式谐振变换器各模块的开关频率，进而利用各模块的输出侧直流母线电压增益实现对直流配电网的电压稳定控制，保证直流配电网系统的稳定运行。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种直流配电网电压控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据各电压等级直流母线间组合式谐振变换器的配置策略确定各配置策略下组合式谐振变换器中各模块的开关频率；

根据所述组合式谐振变换器中各模块的开关频率确定所述组合式谐振变换器各模块的输出侧直流母线电压增益；

利用所述组合式谐振变换器各模块的输出侧直流母线电压增益调节所述组合式谐振变换器的输出侧直流母线电压。

优选地，所述各电压等级直流母线间组合式谐振变换器的配置策略包括：

高压直流母线到中压直流母线之间配置输入串联输出串联结构的组合式谐振变换器；

大规模可再生能源发电单元到中压直流母线之间配置输入并联输出串联结构的组合式谐振变换器；

中压直流母线到低压直流母线之间配置输入串联输出并联结构的组合式谐振变换器。

优选地，所述根据各电压等级直流母线间组合式谐振变换器的配置策略确定各配置策略下组合式谐振变换器中各模块的开关频率，包括：