[发明专利]一种适用于直流配电网的等负载率主从控制方法

说明书

本发明涉及一种适用于直流配电网的等负载率主从控制方法，属于柔性直流配电系统领域，该方法包括：直流配电网采用主从控制方法，直流电压由主站控制，保障直流配电网的电压稳定；从站的功率指令根据直流配电网各个换流站的运行状态实时变化，以达到各个换流站负载率相等的状态。本发明控制原理简单易操作，能够使直流配电网电压控制具有良好的刚性，又能保障直流配电网功率能够得到合理分配。

技术领域

本发明属于柔性直流配电网领域，特别涉及一种适用于直流配电网的等负载率主从控制方法。

背景技术

随着分布式电源、电动汽车、储能、电力电子技术和城市配电系统的发展，直流配电网已成为研究热点，特别在分布式电源及直流负荷占比较高的地区，具有广阔的发展前景。

首先，基于电压源型换流器（Voltage Source Converter, VSC）的直流配电网能够实现不同交流配电网互联互供，而且能够实现潮流的主动控制，没有无功补偿及换相失败等问题，可提高系统的供电质量，增加配电网的可靠性和可控性。

其次，直流配电网可以作为缓冲环节降低风机、光伏等分布式电源及电动汽车等随机性负荷功率波动带来的负面影响, 满足分布式电源灵活、高渗透率接入，电动汽车等直流负荷即插即用的需求。

所以，直流配电网具有重大的应用前景。然而，直流配电网包括多个柔性直流换流站，如何协调多个换流站实现直流配电网稳定运行是一个难题。

直流配电网广泛接入间歇性分布式电源和随机性负荷，面对的功率扰动较大，目前，直流配电网控制方法主要可以分为主从控制和直流电压下垂控制两种。如果采用传统主从控制，从站的功率指令需要时刻变化，一旦出现较大扰动，可能会出现功率分配不均衡问题，甚至影响直流电压稳定。另一方面，如果采用下垂控制方法，则直流电压偏差不能保障在合理范围内，需要对下垂控制进一步改进。

综上所述，为了实现直流配电网在功率扰动下具有刚性的电压分布和合理的功率分配，亟需提出一种适合直流配电网的控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了实现直流配电网在功率扰动下具有刚性的电压分布和合理的功率分配，提出一种适用于直流配电网的等负载率主从控制方法。

本发明是采取以下技术方案实现的：

适用于直流配电网的等负载率主从控制方法，其中直流电压由主站控制，从站的功率指令根据直流配电网各个换流站的运行状态实时变化，以达到各个换流站负载率相等的状态。

该方法的具体步骤如下：

1) 直流配电网采用主从控制方法，直流电压由主站控制；

2) 测量各个换流站的功率，其中功率方向从交流系统流向直流系统为正，指第i个换流站测量的功率，i是大于0的自然数；

3) 计算直流配电网整体负载率，其中为第i个换流站的额定容量，n为直流配电网包括的柔性直流换流站数目，n是大于0的自然数；的计算公式如下，

；

4) 计算第i个从站的功率指令，计算公式如下，

。

所述起控制作用的主站一般由容量最大的换流站承担；

所述直流配电网各个柔性直流换流站之间具备快速通讯能力；

所述发明中，一旦第k个从站出现故障退出运行，则剩余的直流配电网仍按照等负载率主从控制方法运行，只是负载率发生如下变化：

。