[发明专利]满足EV充电需求的台区柔性资源分布式协调方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种满足EV充电需求的台区柔性资源分布式协调方法、装置及系统，包括：功率计算单元、下垂控制单元、电压控制器、电流控制器和逆变单元，功率计算单元基于经park变换后的交流母线瞬时电压和瞬时电流，计算出交流母线的瞬时有功功率和瞬时无功功率；下垂控制单元对瞬时有功功率和瞬时无功功率进行下垂控制计算，得到交流母线的功率角频率和交流母线电压计算值；交流母线电压计算值经电压控制器和电流控制器处理后得到逆变器输出电压的计算值；逆变单元对交流母线的功率角频率和逆变器输出电压的计算值进行PWM调制，输出交变信号控制交流母线的输出电压。本发明能够提高充电站的优化运行能力，以确保台区电动汽车充电过程的资源柔性。

技术领域

本发明属于电动汽车行驶安全技术领域，具体涉及一种满足EV充电需求的台区柔性资源分布式协调方法、装置及系统。

背景技术

随着电动汽车(Electric Vehicle，EV)快速发展、分布式发电的大量应用，交直流混合微电网也在不断进步。近几年，电动汽车产业发展日新月异，作为降低碳排放的重要手段，我国电动汽车产销量快速增长，市场发展迅速，从电动汽车的增长量上来看，未来电动汽车将会迎来爆发式的增长。充分利用交流和直流两种电力系统的优点，研究实现交直流混合微电网的商业化运营，服务今后电力用户的多样化需求。目前，根据电动汽车的发展，研究充电设施建设的布点规划及电动汽车充放电控制策略将成为该领域的重点。

由于电力电子变换器和非惯性源的存在，微电网在孤岛和并网模式下工作需要一个确定的控制结构。已有电力系统微电网的控制结构包含一级、二级和三级控制层，一级控制层主要研究和应用下垂控制方法，二级和三级控制层多采用分布式控制从而降低成本和提高电能可靠性。由于孤岛运行微电网易受地理位置及天气状况等因素的影响，具有明显的间歇性，输出功率波动较大，与常规用电负荷无法稳定匹配，易造成与电网交互功率波动较大等不良现象，对电网的调频、调压能力提出了较高的要求。大多数考虑控制器调节同时没有考虑电网的交流和直流总线的电压调节，针对孤岛运行交直流混合微电网内的研究更加重要。因此，需要一种高效的算法，以保证激活分布式控制器需要的周期和场景。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种满足EV充电需求的台区柔性资源分布式协调方法、装置及系统，能够提高充电站的优化运行能力，确保台区电动汽车充电过程的资源柔性。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种满足EV充电需求的台区柔性资源分布式协调控制器，所述分布式协调控制器设于直流母线和交流母线之间，且与逆变器相连，其包括：

功率计算单元，基于经park变换后的交流母线瞬时电压和交流母线瞬时电流，计算出交流母线的瞬时有功功率和瞬时无功功率；

下垂控制单元，对所述瞬时有功功率和瞬时无功功率进行下垂控制计算，得到交流母线的功率角频率和交流母线电压计算值；

顺次相连的电压控制器和电流控制器，所述交流母线电压计算值经电压控制器和电流控制器处理后得到逆变器输出电压的计算值；

逆变单元，对所述交流母线的功率角频率和逆变器输出电压的计算值进行PWM调制，输出交变信号控制交流母线的输出电压。

可选地，所述下垂控制单元包括：

有功功率控制回路，对接收到的瞬时有功功率和瞬时有功功率的参考值进行比较，并对比较结果下垂处理，然后再对下垂处理结果进行PD调节，最后将PD调节结果与交流母线的功率角频率参考值进行比较，得到交流母线的功率角频率；

基于电压的下垂控制回路，基于滤波后的直流母线电压和直流母线电压参考值进行比较，并对比较结果下垂处理，然后再将下垂处理结果与交流母线电压测量有效值进行叠加，得到交流母线电压的初始计算值；