[发明专利]基于柔性互联化低压配电网的多配电换流器协调控制方法

说明书

本发明公开了基于柔性互联化低压配电网的多配电换流器协调控制方法，包括，通过公共直流母线和VSC将配网馈线或者配电子网柔性互联，构建柔性互联配电网架；分析末端电压与有功功率及无功功率的关系，通过控制网架中各VSC的有功功率交互调节交流线路末端电压，并建立低压配电线路电压‑有功功率的运行下垂曲线；采集交流侧线路末端的本地电压信息，获取各条线路的运行状况，并通过公共直流母线传递交流线路末端电压，完成不同配电线路的电压负荷信息传递与感知；根据运行下垂曲线，控制各条线路的功率交互，平衡配电网不同馈线的负荷分布；本发明实现了低压配电网馈线间功率的互补互济，且改善了各配电线路末端的电压质量。

技术领域

本发明涉及电力系统中电力电子技术、自动控制的技术领域，尤其涉及基于柔性互联化低压配电网的多配电换流器协调控制方法。

背景技术

随着能源电力领域的革新和变化，传统配电网的局限性日益突出，所面临的挑战日益严峻。其中，主要问题包括：分布式可再生能源大规模并入电网，配电网功率双向流动，馈线间负载不平衡，节点电压越限；负荷种类多样化，传统配电网的结构和运行模式无法满足各种灵活负荷的需求；用户对于供电的可靠性和电能质量有着更高的要求。

在低压配电网中，线路电压低压越限经常存在和发生于城市配电网和其他地区配电网中，对电力系统的稳定运行和工业、商业、居民用电而言，都产生了严重影响。长久以来，学界及电力公司的关注点在于中高压系统的电能质量问题，而并未考虑低压配电网的电能质量问题。随着我国经济的发展，人民生活水平不断提高，对电能的需求越来越高。低压配电网的负荷越来越重、负荷类型越来越多、容量越来越大，因此，配电网的电压质量难以保证。

随着电力电子器件的发展，柔性直流配电技术不断完善。以电压源换流器为基础的柔性直流配电技术在中低压柔性互联配电技术中得到示范应用，形成了交直流混合的柔性互联化配电网。将柔性互联技术应用于低压配电网，可以实现低压配电网功率的灵活调度，改善系统的运行情况。然而，由于通信网络自身结构和介质特性等因素，低压配电网的通讯信号噪声干扰强、信号衰减大，目前存在着诸多难题。因此，如何在各换流器之间无通讯线时，实现有功功率的智能交互与馈线电压平衡，是多区域柔性互联化配电网实现协调控制的难题之一。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明提供了基于柔性互联化低压配电网的多配电换流器协调控制方法，能够针对现有技术中的缺陷，在无通讯线路时基于柔性互联化低压配电网，实现多配电换流器协调控制。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，通过公共直流母线和电压源型变换器，将配网馈线或者配电子网柔性互联，构建柔性互联配电网架；根据线路阻抗的阻感比，分析末端电压与有功功率及无功功率的关系，通过控制柔性互联配电网架中各电压源型变换器的有功功率交互调节交流线路末端电压，并建立低压配电线路电压-有功功率的运行下垂曲线；采集交流侧线路末端的本地电压信息，获取各条线路的运行状况，并通过公共直流母线传递所述交流线路末端电压，完成不同配电线路的电压负荷信息传递与感知；根据所述低压配电线路电压-有功功率的运行下垂曲线，控制各条线路的功率交互，使各条线路运行在各自下垂曲线上的同一电压水平。

作为本发明所述的基于柔性互联化低压配电网的多配电换流器协调控制方法的一种优选方案，其中：还包括，配网馈线或者配电子网经柔性互联后，各条线路的直流侧归一化电压V_dc相等，为：

其中，N为配网馈线或者配电子网的数量，V_dcn为线路n的直流侧归一化电压。