一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法技术

本发明专利技术涉及一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法。其中，所述交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，交流微网通过开关和变压器与大电网相连，直流微网通过互联变流器和开关与交流微网相连；所述交直流混合微电网解列与重组时序控制方法包括下述步骤：选定解列与重组的实现方案；选定交流微网和直流微网分别在并网和离网运行时的平衡节点；选定运行模式切换前后各平衡节点的控制策略；选定平衡节点控制策略切换和开关切换之间的时序关系，以保证解列与重组过程中交流微网和直流微网内电压和功率的平稳过渡。本发明专利技术提供了一种可实现交直流混合微电网解列与重组平稳过渡的时序控制方法，提高了微电网的供电可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交直流混合微电网
，具体是一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法。
技术介绍
微电网可分为交流微电网、直流微电网以及交直流混合微电网，其中，交直流混合微电网结合了交流型微电网和直流型微电网的优点，可以直接向交直流负荷供电，减少了电力电子变换环节，节约了成本，提高了能量转换效率。然而由于交直流混合微电网同时含有交流微电网和直流微电网，在运行模式切换过程中将涉及到多个不同类型平衡节点的切换控制，控制复杂程度大大增加，现有控制方法难以实现运行模式的平滑切换。因此，如何设计一种合理的交直流混合微电网解列与重组时序控制方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有交直流混合微电网控制方法的不足，本专利技术提供了一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法。本方法通过合理安排控制策略切换和开关切换的时序关系，保证了交直流混合微电网解列与重组过程中各种运行模式间的平滑切换，提高了微电网的供电可靠性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，交流微网通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流微网通过互联变流器和开关CB2与交流微网相连。交直流混合微电网解列与重组时序控制方法包括下述步骤：选定解列与重组的实现方案；选定交流微网和直流微网分别在并网和离网运行时的平衡节点；选定运行模式切换前后各平衡节点的控制策略；选定平衡节点控制策略切换和开关切换之间的时序关系，以保证解列与重组过程中交流微网和直流微网内电压和功率的平稳过渡。交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，其中，交流微网包括交流母线、交流分布式电源和交流负荷，交流分布式电源和交流负荷并联在交流母线上；直流微网包括直流母线、直流分布式电源和直流负荷，直流分布式电源和直流负荷并联在直流母线上；交流母线通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流母线通过互联变流器和开关CB2与交流母线相连。交直流混合微电网解列与重组过程包括四种基本运行方式：联合并网，此时开关CB1合闸，开关CB2合闸；交并直离，此时开关CB1合闸，开关CB2分闸；联合离网，此时开关CB1分闸，开关CB2合闸；分别离网，此时开关CB1分闸，开关CB2分闸。交直流混合微电网解列与重组有多种实现方案：在解列过程中，方案1为联合并网、交并直离、分别离网，方案2为联合并网、联合离网、分别离网；在重组过程中，方案1为分别离网、交并直离、联合并网，方案2为分别离网、联合离网、联合并网。选取大电网作为交流微网并网运行时的平衡节点，选取交流微网中储能分布式电源作为交流微网离网运行时的平衡节点；选取互联变流器作为直流微网并网运行时的平衡节点，选取直流微网中储能分布式电源作为直流微网离网运行时的平衡节点。交流微网离网运行时的平衡节点，其控制策略可在恒功率控制和恒压恒频控制之间切换；互联变流器，其控制策略可在恒直流电压控制和下垂控制之间切换；直流微网离网运行时的平衡节点，其控制策略可在恒直流电压控制和恒功率控制之间切换。控制策略切换和开关切换之间的时序关系为：微电网控制器发出解列或重组指令后，延时T0，根据将要进行的开关动作完成平衡节点的转移，对新的平衡节点进行控制策略的切换，之后延时T1，根据解列或重组指令完成相应的开关切换。本专利技术的有益效果是：提出了一种可实现交直流混合微电网解列与重组过程中各种运行模式间平滑切换的时序控制方法，该方法可有效提高交直流混合微电网的供电可靠性。附图说明图1是交直流混合微电网的拓扑结构图；图2是交直流混合微电网的运行模式切换示意图；图3是交直流混合微电网解列与重组时序图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。本专利技术提供了一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法，其中，交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，交流微网通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流微网通过互联变流器和开关CB2与交流微网相连。交直流混合微电网解列与重组时序控制方法包括下述步骤：选定解列与重组的实现方案；选定交流微网和直流微网分别在并网和离网运行时的平衡节点；选定运行模式切换前后各平衡节点的控制策略；选定平衡节点控制策略切换和开关切换之间的时序关系，以保证解列与重组过程中交流微网和直流微网内电压和功率的平稳过渡。如图1所示，交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，其中，交流微网包括交流母线、交流分布式电源和交流负荷，交流分布式电源和交流负荷并联在交流母线上；直流微网包括直流母线、直流分布式电源和直流负荷，直流分布式电源和直流负荷并联在直流母线上；交流母线通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流母线通过互联变流器和开关CB2与交流母线相连。如图2所示，交直流混合微电网解列与重组过程包括四种基本运行方式：联合并网，此时开关CB1合闸，开关CB2合闸；交并直离，此时开关CB1合闸，开关CB2分闸；联合离网，此时开关CB1分闸，开关CB2合闸；分别离网，此时开关CB1分闸，开关CB2分闸。交直流混合微电网解列与重组有多种实现方案：在解列过程中，方案1为联合并网、交并直离、分别离网，方案2为联合并网、联合离网、分别离网；在重组过程中，方案1为分别离网、交并直离、联合并网，方案2为分别离网、联合离网、联合并网。选取大电网作为交流微网并网运行时的平衡节点，选取交流微网中储能分布式电源作为交流微网离网运行时的平衡节点；选取互联变流器作为直流微网并网运行时的平衡节点，选取直流微网中储能分布式电源作为直流微网离网运行时的平衡节点。交流微网离网运行时的平衡节点，其控制策略可在恒功率控制和恒压恒频控制之间切换；互联变流器，其控制策略可在恒直流电压控制和下垂控制之间切换；直流微网离网运行时的平衡节点，其控制策略可在恒直流电压控制和恒功率控制之间切换。控制策略切换和开关切换之间的时序关系为：微电网控制器发出解列或重组指令后，延时T0，根据将要进行的开关动作完成平衡节点的转移，对新的平衡节点进行控制策略的切换，之后延时T1，根据解列或重组指令完成相应的开关切换。以图1中交直流混合微电网的拓扑结构为例，对本时序控制方法按步骤进行具体说明。第一步，选定解列与重组的实现方案，解列方案为：联合并网、交并直离、分别离网，重组方案为：分别离网、联合离网、联合并网。第二步，选定交流微网和直流微网分别在并网和离网运行时的平衡节点：交流微网并网运行时平衡节点为大电网Grid，交流微网离网运行时平衡节点为交流微网中储能分布式电源DG1，直流微网并网运行时平衡节点为互联变流器ILC，直流微网离网运行时平衡节点为直流微网中储能分布式电源DG4。第三步，选定运行模式切换前后各平衡节点的控制策略：联合并网时，DG1和DG4采用恒功率控制，即PQ控制，ILC采用恒直流电压控制，即CU控制；交并直离时，DG1采用PQ控制，DG4采用CU控制，ILC采用下垂控制，即droop控制；分别离网时，DG1采用恒压恒频控制，即V/f控制，DG4采用CU控制，ILC采用droop控制；联合离网时，DG1采用V/f控制，DG4采用CU控制，ILC采用droop控制。第四步，选定平衡节点控制策略切换和开关切换之间的时序关系，以保证解列与重组过程中交流微网和直流微网内电压和功率的平稳过渡。图3中已经清晰表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法，其中，所述交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，交流微网通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流微网通过互联变流器和开关CB2与交流微网相连；所述交直流混合微电网解列与重组时序控制方法包括下述步骤：（11）、选定解列与重组的实现方案；（12）、选定交流微网和直流微网分别在并网和离网运行时的平衡节点；（13）、选定运行模式切换前后各平衡节点的控制策略；（14）、选定平衡节点控制策略切换和开关切换之间的时序关系，以保证解列与重组过程中交流微网和直流微网内电压和功率的平稳过渡。

【技术特征摘要】
1.一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法，其中，所述交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，交流微网通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流微网通过互联变流器和开关CB2与交流微网相连；所述交直流混合微电网解列与重组时序控制方法包括下述步骤：（11）、选定解列与重组的实现方案；（12）、选定交流微网和直流微网分别在并网和离网运行时的平衡节点；（13）、选定运行模式切换前后各平衡节点的控制策略；（14）、选定平衡节点控制策略切换和开关切换之间的时序关系，以保证解列与重组过程中交流微网和直流微网内电压和功率的平稳过渡。2.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法，其特征在于：所述交直流混合微电网由交流微网和直流微网构成，其中，交流微网包括交流母线、交流分布式电源和交流负荷，交流分布式电源和交流负荷并联在交流母线上；直流微网包括直流母线、直流分布式电源和直流负荷，直流分布式电源和直流负荷并联在直流母线上；交流母线通过开关CB1和变压器与大电网相连，直流母线通过互联变流器和开关CB2与交流母线相连。3.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网解列与重组时序控制方法，其特征在于，所述交直流混合微电网解列与重组过程包括四种基本运行方式：（31）、联合并网，此时开关CB1合闸，开关CB2合闸；（32）、交并直离，此时开关CB1合闸，开关CB2分闸；（33）、联合离网，此时开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永强，贾利虎，唐萁，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11