[发明专利]用于混合AC/DC电网的网络系统

说明书

提供一种包括混合AC/DC电网的网络系统。所述混合AC/DC电网又包括AC电网、DC电网以及配置成将AC电网与DC电网相连接的至少一个转换器。所述网络系统还包括网络控制组件，所述网络控制组件配置成通过应用全非线性安全约束最优功率流模型来控制混合AC/DC电网。

技术领域

本发明涉及包括混合AC/DC电网以及配置成通过应用全非线性安全约束最优功率流(security-constrained optimal power flow)模型来控制混合AC/DC电网的网络控制组件的网络系统、用于控制混合AC/DC电网的方法、程序元素和计算机可读介质。

背景技术

按传统，电功率因使用变换器的电压幅度的易于转换而通过AC电网来传送。通常，更多或更少集中发电厂产生电流，使用在发电厂处的电压的上变频以及在电站(station)处的下变频通过AC电网向电站传送所述电流。可应用不同级。

另一方面，DC提供更少损耗，并且对长距离是更加适合和更加节省成本的。当今，DC电压转换使用基于例如逆变器的功率开关是比较容易的。此外，与AC相比，DC更易于操纵和控制，因为它没有无功功率，所述无功功率例如对控制措施的反应时间具有影响。

可再生能源常常利用DC输电技术。增加数量的可再生能源用于陆用的高百分比扩展或者来自陆上的离岸风力场，并且因此常常必须通过长距离来传送，从而引起大量DC电网。多终端系统连接多个DC电网。多终端系统难以使用线路换向转换器来实现，因为功率的反转通过反转DC电压的极性来实现，这影响连接到系统的全部转换器。

利用混合AC/DC基础设施，现有的并且新的电网可连接在一起，并且可利用每个电网类型的有益效果。但是，电网可相互干扰，这可引起网络组件中的不需要负载以及不平衡配电。

发明内容

此问题通过独立权利要求的主题来解决。实施例通过从属权利要求、以下描述和附图来提供。

按照一个方面，提供一种包括混合AC/DC电网的网络系统。混合AC/DC电网又包括AC电网、DC电网以及配置成将AC电网与DC电网相连接的至少一个转换器。该网络系统还包括网络控制组件，该网络控制组件配置成通过应用全非线性安全约束最优功率流模型来控制混合AC/DC电网。

AC和DC电网可以是用于将功率从电源分发到消费者的高压电网。电源可以是发电厂的发电机或者如例如风力涡轮或太阳能电站的可再生能源的发电机。AC/DC转换器可定位在AC电网的AC节点与DC电网的DC节点之间。AC/DC转换器可以能够在两个方向上进行转换，即，将AC转换为DC或者将DC转换为AC。例如，AC发电机将AC提供给另外的组件所连接到的本地AC电网的AC节点。AC节点中的AC电流由AC/DC转换器来转换成具有某个电压幅值的DC，使得作为示例，功率可经由长距离线路来传送给另外的转换器，该另外的转换器将DC转换为AC，并且将DC功率提供给另外的本地AC电网。电网必须例如在可容许最大和最小功率、电流和电压、电流和电压的变化、有功功率和无功功率的比率等方面被监督。AC和DC电网中的功率和另外的参数的关系因例如AC电网中的电流和电压的相位旋转、通过抽头变换器进行的相位旋转或者因例如计算有功或无功功率时的二次项而一般是非线性的。

因此，安全约束非线性网络中的网络控制组件应用考虑用于电流、电压和功率的等式中表达的每个组件中的功率传递的电气模型。这些参数被限制到最大和/或最小值，使得满足安全约束。

按照实施例，提供一种网络系统，其中非线性安全约束最优功率流模型包括N-k安全标准，其中k为正整数。