[发明专利]多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法

说明书

本发明涉及直流配用电技术领域，旨在提供一种多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法。当多电压等级直流配电网包含多个通过直流变压器互联的配电子网时，其中的设备需要配备相应的协调控制算法实现不同配电子网间的电压支撑和功率互动。本发明通过选取适当的标幺值系统，分散式标幺化功率协调控制方法可以将多电压等级直流配电网等效为只包含一个标幺化电压等级的直流配电网，简化了多电压等级直流配电网的分析与控制。基于所选的标幺值系统，所提方法对每一台设备实施分散式控制，即可实现整个多电压等级直流配电网的分散式标幺化协调控制。该方法使得每台设备的控制只依赖于本地信息，具有简单易用，易于扩展的特点。

技术领域

本发明涉及一种多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法，属于直流配用电技术领域。

背景技术

直流配电网由于其效率高、没有无功问题等优点而得到越来越多的关注。而多电压等级直流配电网可以兼容不同电压等级的分布式电源、储能和负荷等电网设备，可以进一步发挥直流配电网的优势。

多电压等级直流配电网包含多条不同电压等级的直流母线，每条母线上接入相应的分布式电源、储能和负荷形成一个配电子网。不同的配电子网之间通过直流变压器互联形成总的多电压等级直流配电网。直流变压器作为配电子网间的互联设备，需要配备相应的协调控制算法实现配电子网间的电压支撑和功率互动。对于某一个直流变压器，传统的协调控制算法依赖于其两侧连接的配电子网中储能系统的出力特性信息。当储能系统出力特性改变，或有更多的配电子网通过直流变压器接入现有配电网时，现有配电网中的协调控制算法需要做出相应的改变，因此传统协调控制算法的实现较为复杂、可扩展性较差。针对此问题，本发明设计了一种多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法，将多电压等级配电网等效为只包含一个标幺化电压等级的配电网。该方法中所有设备的控制策略仅依赖于本地信息，是一种简单实用，易于扩展的协调控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提出一种多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种用于实现分散式标幺化功率协调控制方法的多电压等级直流配电网，包括编号从#1到#N的N条直流母线DCB，每条直流母线上连接一个配电子网；各直流母线通过编号从#1到#(N-1)的N-1个直流变压器DCT实现树状连接，每个直流变压器连接两条不同的直流母线；各直流变压器均具有相同结构，是由一个单移相调制双主动桥DC/DC变换器实现的，具体包括：匝数比为n_i，k：n_j，k的隔离变压器T_k，隔离变压器漏感L_i，k、L_j，k，直流母线电容C_i，k、C_j，k，由四个开关管S_1i，k、S_2i，k、S_3i，k、S_4i，k组成的直流母线#i一侧H桥，由四个开关管S_1j，k、S_2j，k、S_3j，k、S_4j，k组成的直流母线#j一侧H桥，两个H桥间具有移相拜

本发明中，所述各直流母线上分别连接一个储能系统。

本发明进一步提供了基于前述多电压等级直流配电网的分散式标幺化功率协调控制方法，包括下述步骤：

(1)对于通过直流变压器DCT#k连接的直流母线DCB#i和直流母线DCB#j，选取如下的标幺值系统：