[发明专利]一种柔性交直流配电台区及其调度控制策略

说明书

本发明公开了一种柔性交直流台区，包括EMS和若干台区，每个台区内设置有AC/DC变流器，AC/DC变流器的交流进线连接所在台区的配电变压器低压侧，所有台区的AC/DC变流器的直流出线互联，EMS收集各台区的实时电气参数和运行状态，EMS对各台区的AC/DC变流器进行监控，调节AC/DC变流器的控制方式和潮流调节目标。同时也公开了相应的调度控制策略。本发明可实现柔性交直流台区工作在功率约束、故障隔离、故障限流、交流支撑、交流转供、直流转供等运行方式，提升可控性、运行灵活性及供电可靠性，同时可以在潮流调节时优化各台区的功率出力，提升各台区效率。

技术领域

本发明涉及一种柔性交直流台区及其调度控制策略，属于配用电领域及电力电子技术领域。

背景技术

配电台区或台区一般指交流配电方式，通常采用合环设计、分环运行的方式，无法实现多配电台区并列运行，也无法在多个配电台区间实现潮流控制和调度的功能。交流配电台区仅能满足其配电变压器额定容量之内的负载供电，当日均负荷经常超过所在台区的可用容量时，一般需通过增容改造或者引入供电专线，成本代价高且受限于施工空间。现有配电台区为交流配电方式，存在以下问题：1、交流电网无法合环运行，电网运行方式单一，电网运行灵活性及可控性差，也无法实现有功功率的调控，电网潮流难以实现优化管理；2、无母联开关和备用电源的台区在检修时，或者开断供电回路后通过闭合母联开关，或者直接开断供电回路，用户电压体验差；3、当台区故障失电时，利用母联将备用电源投入，继续维持负荷供电，但存在供电电压中断。

发明内容

本发明提供了一种柔性交直流配电台区及其调度控制策略，解决了现有配电台区存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种柔性交直流台区，包括EMS和若干台区，每个台区内设置有AC/DC变流器，AC/DC变流器的交流进线连接所在台区的配电变压器低压侧，所有台区的AC/DC变流器的直流出线互联，EMS收集各台区的实时电气参数和运行状态，EMS对各台区的AC/DC变流器进行监控，调节AC/DC变流器的控制方式和潮流调节目标。

还包括若干直流新能源和直流负荷，直流新能源和直流负荷并接于台区的直流侧，EMS收集直流新能源的实时电气参数和运行状态，收集直流负荷的实时电气参数和运行状态。

直流新能源和直流负荷直接或通过DC/DC变流器并接于台区的直流侧。

EMS直接与各台区AC/DC变流器的控制器相连，或者作为台区控制保护装置的上层指令发出装置。

一种柔性交直流台区的调度控制策略，包括，

台区配电变在负载率经济区间运行，调度控制策略为：

根据台区配电变压器日平均负载率和配电变压器额定容量，计算台区的潮流调控系数；

根据潮流调控系数计算台区潮流调控指令值；

台区配电变压器低载态运行，调度控制策略为：

台区直流侧转供向交流侧，满足台区的交流侧负荷及直流负荷的供电需求，台区潮流调控指令值为台区交流侧有功功率；

台区配电变压器超载态运行，调度控制策略为：

台区AC/DC变流器开启限功率运行；

若台区配电变压器的有功功率继续增大，则该台区交流侧负荷超载，更新该台区AC/DC变流器潮流调控有功功率的限值，台区潮流调控指令值为台区交流侧有功功率减去超载阈值。

潮流调控系数计算公式为，