[发明专利]一种交直流配电网区域稳定控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种交直流配电网区域稳定控制装置及控制方法，它包括交流直采模组和直流直采模组，交流直采模组和直流直采模组通过测控总线与Master控制模组连接；Master控制模组通过通讯总线与HMI模组、光纤模组和无线模组连接；控制方法包括交流区域的稳定控制方法、直流区域的稳定控制方法、交直流配电网区域稳定控制方法和对电力电子变压器和MMC的控制方法；本发明基于即插即用技术，实现灵活采集交流区域、直流区域信息，通过实时控制交流、直流区域内的分布式电源、电力电子变压器、MMC等关键设备，从而实现交流区域电压和频率、直流区域电压的稳定。

技术领域

本发明属于交直流配电网运行控制技术领域，尤其涉及一种交直流配电网区域稳定控制装置及控制方法。

背景技术

传统配电网网络拓扑结构、自动化系统及开关设备，难以从本质上改变配电网系统级的不可控性，不能适应多元电力供应方式。即便是采用环网接线模式的城市配电网，实质上也是馈线按辐射状分区供电，各个分区之间存在负载率不均衡，相互之间缺乏有功功率和无功功率的支持，进而导致中压线路设备利用率低，电压质量参差不齐，难以满足配电网在电压/无功补偿、电能质量等方面的要求，不能适应高密度分布式电源的接入。为此，利用先进电力电子技术，提高配电网的系统可控性，将单辐射供电模式转化为闭环供电模式，提高对高密度分布式电源的消纳能力，整体提高配电网的设备利用效率、转供电能力及供电可靠性，是未来中压配电网发展的方向。随着分布式发电(distributed generation，DG)接入量的不断增加，电动汽车的快速普及，可控负荷的持续增多，现有的配电网架构已经很难满足用户对环境保护、供电可靠性、电能质量和优质服务的要求，这将促使多层次环网状、交直流混合、可观可控的新型智能配电系统的发展，实现分布式可再生能源和微电网为重点的多元电力供应。

交直流配电网存在一定的交流和直流区域，交流区域实现对该区域内的分布式电源及可控负荷的协调控制，而直流区域实现对该区域内的分布式电源及可控负荷的协调控制。无论是交流区域还是直流区域控制，都是实现对本区域内的电源与负荷的协调控制，实现基本的稳定运行，而不同区域间的协调主要是实现能量的优化管理。目前，但未见适用于交直流配网的区域稳定装置，对于交流区域的稳定控制目前多数采用传统的交流稳定控制装置实现。而在微电网运行控制领域，已见相关专利。《一种交直流混合微电网控制方法及装置》专利(申请号CN201510890747.3)根据微电网内部的优化策略以及上级能量管理系统的调度指令得出控制指令，并将控制指令下发到微电网内各部件，实现对微电网的能量管理；控制交直流混合微电网与配电网的并网、离网切换；根据上级能量管理系统的调度指令参与多个交直流混合微电网之间的能量分配。《交直流混合微电网协调控制系统》专利(申请号CN201510723960.5)能够适应混合微电网的多种运行模式，有效的适应不同建设目标的需要，能够很好的实现不同运行模式下交直流混合微电网的稳定控制。相对于交直流混合微电网的稳定控制，交直流配电网存在电力电子变压器，尤其是多端口电力电子变压器，因此对应的稳定控制策略存在较大差异。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种交直流配电网区域稳定控制装置及控制方法，用基于即插即用技术，实现灵活采集交流区域、直流区域信息，通过实时控制交流、直流区域内的分布式电源、电力电子变压器、MMC等关键设备，从而实现交流区域电压和频率、直流区域电压的稳定。

本发明技术方案：

一种交直流配电网区域稳定控制装置，它包括交流直采模组和直流直采模组，其特征在于：交流直采模组和直流直采模组通过测控总线与Master控制模组连接；Master控制模组通过通讯总线与HMI模组、光纤模组和无线模组连接。

所述Master控制模组包括核心协调控制模块、串行通讯接口以及标准RJ45网络接口，核心协调控制模块与串行通讯接口以及标准RJ45网络接口导线连接。

串行通讯接口包含2个RS232接口和4个RS485接口，标准RJ45网络接口有2个。