[发明专利]交直流混合多端口变流的控制方法

说明书

本发明提供一种交直流混合多端口变流的控制方法，将n个变流单元的直流侧串联并引出n+1个直流端子，形成n个直流端口；多绕组变压器引出1个交流端口，构建多端口变流系统；第n+1直流端子d_n+1定义为公共直流端子，将n个直流端口按电压等级从低至高依次排序；计算变流单元的电流参考值，构建电流内环控制，根据电流内环控制构建外环控制，对直、交流端口的功率、电流进行控制，确定交、直流端口的输送功率和n个变流单元的变换功率。通过各交直流端口间的电气解耦及灵活控制，实现多样化的电流、功率控制、交流或直流电压控制，可适用于具有任意端口数量的多端口变流装置，实现本地灵活控制及异地间灵活的交、直流变换、控制与输配。

技术领域

本发明属于电力系统输配电技术领域，尤其涉及一种交直流混合多端口变流的控制方法。

背景技术

近年来，随着经济发展和社会进步，电力负荷迅速增加，电力需求和电力质量需求持续增长。越来越多分布式能源连接到电网，例如光伏能源、风能和电动汽车等，其中有一部分是以直流电的形式接入电网，随着各类直流负载的普及，负荷多样化造成目前能源系统的结构复杂，能源供应的稳定性和高效率方面面临着巨大的挑战。

因此，在配电网的电力电子化趋势下，交直流混合柔性配电成为了一项热门的研究方向，而目前利用交直流混合柔性配电技术，来实现交、直流变换和直流直流变流时，由于所用电力电子器件多、控制方法复杂、总体成本高等缺陷，还无法实现灵活高效的输配电控制。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种交直流混合多端口变流的控制方法，主要用于解决现有技术中在进行交、直流变换和直流直流变流时还具有的所用电力电子器件多、控制方法复杂、总体成本高等问题，克服输配电控制不够灵活高效的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供一种交直流混合多端口变流的控制方法，包括以下步骤：

将n个变流单元的直流侧串联并从变流单元直流母线引出n+1个直流端子，其中第n+1直流端子d_n+1定义为公共直流端子，其它n个直流端子与公共直流端子形成n个直流端口；将一个或以上的变压器组成含有n+1个绕组的多绕组变压器，所述n个变流单元的交流侧与所述多绕组变压器的n个绕组连接，所述多绕组变压器从第n+1个绕组引出1个交流端口，构建多端口变流系统；

第n+1直流端子d_n+1定义为公共直流端子，将n个直流端口按电压等级从高至低依次排序，较高电压等级的直流端口的电压由具有较低电压等级的直流端口的电压和二者之间的变流单元的直流电压叠加而成，从而大幅降低所需电力电子器件数量，提高性价比；

计算变流单元的电流参考值，构建电流内环控制，根据电流内环控制构建外环控制，对直、交流端口的功率、电流进行控制，确定交、直流端口的输送功率和n个变流单元的变换功率。

在一些实施例中，以变流单元是否对相应的端口进行功率或电流控制作为耦合条件，根据所述耦合条件构建直流端口和变流单元的耦合关系，根据耦合关系形成多端口独立控制模式、多端口协同控制模式中的一种或多种。