[发明专利]一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法

说明书

本发明属于电力领域，公开了一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法，适用于包含交流、直流母线的微电网，交流母线与直流母线之间的联络换流器采用PQ控制策略。所述有功功率平衡控制方法通过联络换流器实现交流、直流母线之间功率相互支撑，通过交流电源、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。本发明的方法能够减小微电网交流母线电压、频率及直流母线电压稳态误差；微电网内交流、直流单元相对独立，交流负荷扰动不会影响直流母线电压，直流负荷扰动不会影响交流母线电压及频率；微电网内部交流单元电压、频率与直流单元电压响应快速。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法。

背景技术

微电网依据母线电压可分交流微电网、直流微电网。交流微电网匹配现有电网电力传输特性，应用广泛，但同时存在故障相互传递、无功相互影响等劣势。直流微电网具有有效隔离故障、无功的能力，但因其电压特性不能广泛应用。现有一种新的微电网建设思路，组建交直流混合微电网。

交直流混合微电网能有效解决交流、直流微电网各自的缺点。针对交直流混合微电网的研究主要涉及交直流混合微电网结构、交直流混合微电网控制策略等。虽然交直流混合微电网研究具有一定成果，但针对交直流混合微电网的研究仍存在以下问题：1)交直流混合微电网中的联络换流器通常采用下垂控制策略，在负荷波动时，交流、直流母线电压均存在小范围波动现象，无法稳定在额定值；2)微电网内交流负荷波动会影响直流母线电压，直流负荷波动会影响交流母线电压，二者相互扰动。

发明内容

本发明提供一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法，用以应对交直流混合微电网的交流、直流负荷变化，保持微电网内有功平衡。

为解决上述技术问题，本发明的一种交直流混合微电网的有功功率平衡方法的具体技术方案如下：

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；所述控制方法其特征在于，所述的微电网通过交流电源、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，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。

进一步地，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。

进一步地，步骤1中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；

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