[发明专利]混合配电变压器集群的控制系统及其运行方法

权利要求书

1.一种混合配电变压器集群的控制系统，其特征在于，包括：集群指令模块、多个分散协调控制模块和多个混合配电变压器模块，其中，所述集群指令模块与所述多个分散协调控制模块连接，所述多个分散协调控制模块与所述多个混合配电变压器模块一一对应连接，每个混合配电变压器模块对应一个低压配电网台区；

所述集群指令模块，用于接收外部调度指令和低压配电网台区信息，根据所述外部调度指令和所述配电网台区信息，计算集群中每个所述分散协调控制模块的控制指令值，并将所述控制指令值发送给对应的所述分散协调控制模块；

所述分散协调控制模块，用于根据所述控制指令值生成控制信号，并将所述控制信号发送给对应的所述混合配电变压器模块，以对所述混合配电变压器模块的输出端口进行协调控制，及在低压交流母线电压发生跌落时进行电压补偿，其中，所述混合配电变压器的输出端口包括低压交流母线输出端口和低压直流母线输出端口。

2.根据权利要求1所述的混合配电变压器集群的控制系统，其特征在于，所述混合配电变压器模块包括：一个多绕组变压器单元、一个滤波电感单元和一个电能质量控制单元；

所述多绕组变压器单元，用于将高压交流电转换成低压交流电，并为所述电能质量控制单元提供电源；

所述电能质量控制单元，用于为所述混合配电变压器模块提供所述低压直流母线输出端口和电压补偿功能。

3.根据权利要求2所述的混合配电变压器集群的控制系统，其特征在于，所述多绕组变压器单元包括3相绕组，其中，每相绕组包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述滤波电感单元包括三个滤波电感，所述第一绕组连接到高压交流母线的初级绕组，所述第二绕组连接到低压交流母线的次级绕组，并作为所述混合配电变压器模块的低压交流母线输出端口；三个所述第三绕组与三个所述滤波电感一一对应串联后，连接到所述电能质量控制单元。

4.根据权利要求3所述的混合配电变压器集群的控制系统，其特征在于，所述电能质量控制单元包括：一个将交流转换为直流的三相交直变换器、一个将直流转换为交流的三相直交变换器和一个直流母线电容；所述三相交直变换器的三相交流端与所述多绕组变压器单元的三个所述第三绕组一一对应相连；所述三相直交变换器的三相交流端与所述多绕组变压器单元的三个第二绕组的首端一一对应相连；所述直流母线电容为所述混合配电变压器模块提供所述低压直流母线输出端口。

5.根据权利要求4所述的混合配电变压器集群的控制系统，其特征在于，所述控制指令值包括分散协调控制模块中的控制器参考值，所述控制器参考值包括功率参考值、直流电压参考值和交流电压参考值；

所述分散协调控制模块，包括：配电网台区信息采集单元、功率控制器、低压直流母线电压控制器和电压补偿输出控制器；

所述配电网台区信息采集单元，用于采集配电网台区信息，所述配电网台区信息包括：低压配电网台区的直流电压信息、交流电压信息和交流电网频率信息、以及所述混合配电变压器模块的输入功率信息和输出功率信息；

所述功率控制器，用于从所述控制指令值中获取功率参考值，并根据所述功率参考值控制配电网台区内部吸收的功率，并协调控制台区内分布式发电功率；

所述低压直流母线电压控制器，用于从所述控制指令值中获取直流电压参考值，并控制所述电能质量控制单元的直流母线电容输出的低压直流母线电压等于所述直流电压参考值；

所述电压补偿输出控制器，用于在所述分散协调控制模块检测到低压交流配电母线跌落后，从所述控制指令值中获取交流电压参考值，并控制电能质量控制单元的所述三相交直变换器输出的低压交流补偿电压等于所述交流电压参考值。

6.根据权利要求3所述的混合配电变压器集群的控制系统，其特征在于，所述集群指令模块，在用于根据所述外部调度指令和所述配电网台区信息，计算集群中每个所述分散协调控制模块的控制指令值时，具体用于：

利用一致性算法，分配集群内混合配电变压器模块的功率不平衡量，并基于所述混合配电变压器的功率不平衡量计算集群中每个所述分散协调控制模块的控制指令值。