[发明专利]一种电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成方法

说明书

本发明涉及一种电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成方法，步骤为：对电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成进行初始化，根据各参量的铭牌数据，计算电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成系统小信号方程的状态矩阵的初始特征根；基于初始特征根，进行单调递增或递减待优化参量，计算系统小信号方程的状态矩阵新的特征根；基于新的特征根以及初始特征根的变化情况，提取主导特征根；进一步提取参量判据约束；基于主导特征根，结合参量判据约束，构建电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成系统优化模型，并利用智能算法进行集成优化求解；如果优化计算收敛，则输出待优化参量，否则报警返回。本发明提升了系统运行性能。

技术领域

本发明涉及一种电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成方法，属于交直流配电网技术领域。

背景技术

大量分布式可再生能源并网，对电力系统的灵活接入和有效管控提出了新的挑战和更高的要求。利用多端口电力电子变压器(PET)构建交直流混合系统可以实现灵活组网，在多个交直流电压等级集成分布式可再生能源，实现灵活安全接入，在更大范围实现互联互补，充分消纳可再生能源。在交直流混合系统中，其整体的运行控制依赖于大量变流设备，包括承担交直流系统之间潮流控制的电力电子变压器、交直流电网互联的电压源型变流器(voltage source converter，VSC)、完成不同直流电压等级转换的DC/DC变换器(如储能DC/DC变换器)、以及分布式电源等。一方面，电力电子变压器能供提供可调节、宽范围的端口直流电压；另一方面，多个变流设备灵活接入一定电压等级的直流网时，其功率配合会直接影响系统的稳定运行性能。因此，需要在电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成时进行协调配合和集成优化设计，这样在规划或设计阶段完成对系统集成参量的初步优化选取，为后续多变流设备集成后的优化运行提供决策参考和辅助服务。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成方法，通过优化电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成参量，提升电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成的系统运行性能。

本发明技术解决方案：一种电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成方法，包括以下步骤：

步骤一，对电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成进行初始化，根据各参量的铭牌数据，计算电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成系统小信号方程的状态矩阵的初始特征根；

步骤二，基于步骤一的初始特征根，进行单调递增或递减待优化参量，计算电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成系统小信号方程的状态矩阵新的特征根；所述待优化参量包括但不限于直流母线电压稳态值、VSC有功功率、储能DC/DC变换器有功功率、分布式电源有功功率；

步骤三，基于步骤二的新的特征根以及步骤一的初始特征根的变化情况，提取主导特征根；

步骤四，提取参量判据约束，为步骤五提供约束；

步骤五，基于步骤三的主导特征根，结合步骤四的参量判据约束，构建电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成系统优化模型，并利用智能算法进行集成优化求解；

步骤六，如果优化计算收敛，则输出待优化参量，否则报警返回。

所述步骤一中，初始化具体过程如下：

(1)建立电力电子变压器与交直流源网荷多变流设备集成系统的小信号方程：

dΔx/dt＝AΔx

其中Δx是状态向量、A是状态矩阵；