[发明专利]一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法

权利要求书

1.一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法，所述交直流混合微电网，包括交流单元、联络换流器、直流单元；交流单元由DG单元、DC/AC逆变器、交流母线和交流负荷组成，DG单元连接DC/AC逆变器，DC/AC逆变器连接交流母线；直流单元由DG单元、DC/DC整流器、直流母线和直流负荷组成，DG单元连接DC/DC整流器，DC/DC整流器连接直流母线；交流单元的公共交流母线通过联络换流器与直流单元的公共直流母线连接；交流、直流单元间通过联络换流器进行有功交换；其特征在于，所述有功功率平衡方法通过微电网交流电源、联络换流器的有功功率平衡实现交流单元的电压、频率稳定；通过微电网直流电源、联络换流器的有功功率平衡实现直流单元的电压稳定。

2.根据权利要求1所述的交直流混合微电网有功平衡方法，其特征在于，所述有功功率平衡方法包括如下具体步骤：

步骤1：根据有功负荷和DG容量确定交直流混合微电网运行状态；

步骤2：计算电源及联络换流器有功功率参考值；

步骤3：将电源及联络换流器有功功率参考值发送至中央控制器，更新各电源有功功率参考值及联络换流器有功功率参考值，调节电源及联络换流器有功功率输出，实现微电网内电压、频率稳定控制。

3.根据权利要求2所述的交直流混合微电网有功平衡方法，其特征在于，步骤1微电网的有功运行状态有：轻载状态、AC中载状态、DC中载状态和过载状态；

当微电网电源有功容量能满足本网交流、直流有功负荷增长时，微电网处于轻载状态，即

P_AC,Load+ΔP_AC,Load≤P_AC,Res，且P_DC,Load+ΔP_DC,Load≤P_DC,Res；

式中：P_AC,Load为交流单元有功负荷；ΔP_AC,Load为交流单元有功负荷增量；P_AC,Res为交流单元电源有功容量；P_DC,Load为直流单元有功负荷；ΔP_DC,Load为直流单元有功负荷增量；P_DC,Res为直流单元电源有功容量；当微电网交流电源有功容量不能满足交流有功负荷增长，但直流电源有足够的备用容量提供支撑，微电网处于AC中载状态，即

P_AC,ResP_AC,Load+ΔP_AC,Load，

且P_AC,Load+ΔP_AC,Load+P_DC,Load+ΔP_DC,Load≤P_AC,Res+P_DC,Res；

当微电网直流电源有功容量不能满足直流有功负荷增长，但交流电源有足够的备用容量提供支撑，微电网处于DC中载状态，即

P_DC,ResP_DC,Load+ΔP_DC,Load，

且P_AC,Load+ΔP_AC,Load+P_DC,Load+ΔP_DC,Load≤P_AC,Res+P_DC,Res；

当微电网电源有功容量不能满足本网有功负荷增长时，微电网处于重载状态，即：

P_AC,Res+P_DC,ResP_AC,Load+ΔP_AC,Load+P_DC,Load+ΔP_DC,Load。

4.根据权利要求2所述的交直流混合微电网有功平衡方法，其特征在于，步骤2具体包括如下步骤：

当交直流混合的微电网处于轻载状态时，交流、直流单元自承担有功负荷增量，联络换流器功率保持不变，电源功率及联络换流器有功功率参考值的表达式为：

式中：P_L,Ref为联络换流器有功参考值；P_AC,Ref为交流单元电源功率；P_DC,Ref为直流单元电源功率；

当交直流混合的微电网处于AC中载状态时，交流单元电源满功率输出，同时直流单元通过联络换流器提供功率支持，电源功率及联络换流器有功功率参考值的表达式为：

当交直流混合的微电网处于DC中载状态时，直流单元电源满功率输出，同时交流单元通过联络换流器提供功率支持，电源功率及联络换流器有功功率参考值的表达式为：

当交直流混合的微电网处于过载状态时，交流、直流单元电源均满功率输出，需要考虑切除部分负荷，电源功率及联络换流器有功功率参考值的表达式为：