分布式配电网络及分布式配电网中的节点设备制造技术

本申请提供一种分布式配电网络及分布式电网中的节点设备。所述节点设备控制器、逆变更新装置和计量装置，其中控制器根据节点信息获取在前一控制周期来自电网节点的第一参数，以及提取在前一控制周期基于计量装置所计量的电参数所确定的第二参数；基于第一参数和第二参数确定在当前控制周期逆变器的目标供电信息；基于目标供电信息、线路参数、和在当前控制周期所检测的耗电信息，控制逆变器以调整节点设备的入网电压，以及在当前控制周期基于所计量的电参数更新第二参数；重复上述各步骤直至所计量的电参数满足分布式配电网对应于节点设备的供电优化条件。本申请解决了因节点中包含自供电系统而造成的对整个配电网的波动影响。

Distributed distribution network and node equipment in distributed distribution network

This application provides a distributed power distribution network and a node device in the distributed power grid. The node device controller, the new inverse change device and the metering device wherein the controller obtains the first parameter from the grid node in the previous control period according to the node information, and extracts the second parameter determined on the basis of the electric parameters metered by the metering device in the previous control period; is accurate on the basis of the first parameter and the second parameter; Based on the target power supply information, line parameters, and the power consumption information detected in the current control cycle, the inverter is controlled to adjust the input voltage of the node equipment, and the second parameter is updated based on the measured electrical parameters in the current control cycle; repeat the above steps. Until the measured electrical parameters meet the power supply optimization conditions of the distributed distribution network corresponding to the node equipment. This application resolves the impact on the whole distribution network caused by the self power supply system in the node.

【技术实现步骤摘要】
分布式配电网络及分布式配电网中的节点设备
本申请涉及电力电网
，特别是涉及一种分布式配电网络及分布式配电网中的节点设备。
技术介绍
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器和逆变器等部件将所产生的电能接入用户的供电线路，由此实现光伏发电装置为用户的用电系统进行电能补偿。随着光伏发电装置成本的递降，光伏发电装置逐渐成为个人住户、厂区、商务园区等用户的选择。光伏发电装置接入用户的供电线路本质上改变了用户的用电系统的供电来源，即供电线路不仅与配电网相连，也与光伏发电装置相连。当用电系统的用电量大于光伏发电装置的供电量时，用电系统仍需要从配电网获取电能以维持用电需量，此时，光伏发电装置在对配电网无影响的前提下对用电系统进行了电能补偿；当用电系统的用电量小于等于光伏发电装置的供电量时，光伏发电装置所产生的多余电能将通过供电线路进入配电网，这使得用户所接入的配电网的电压整体升高，对于配电网来说，一方面，光伏发电装置的电能注入造成了整个配电网的电压波动，这不仅不利于配电网的全网电压稳定，也不利于配电网中各用户的用电设备的使用寿命；另一方面，光伏发电装置将电能注入配电网也可减轻配电网的供电压力，具有节能效果。因此，对用户侧安装的光伏发电装置提供给供电线路的电能进行调控。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种分布式配电网络及分布式配电网中的节点设备，用于解决现有技术中包含供电系统的配电网无法统一协调各节点供电系统的供电问题。为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种分布式配电网，包括至少一个第一节点和至少一个第二节点；其中，所述第一节点包含逆变器，所述第一节点基于所述配电网中各节点间通信连接关系与至少一个所述第二节点通信连接，所述第一节点预获取所通信的各所述第二节点的节点信息、以及与所述第一节点和至少一个所述第二节点之间线路相关的线路参数；基于同步的控制周期各所述第一节点和第二节点执行以下操作以令各所述第一节点控制所包含的逆变器：各所述第一节点根据所述节点信息与相应第二节点通信，并获取在前一控制周期所述第二节点所确定的第一参数；以及所述第一节点提取在前一控制周期基于所计量的电参数而确定的第二参数；各所述第一节点基于所述第一参数和第二参数确定在当前控制周期所述逆变器的目标供电信息；各所述第一节点基于所述目标供电信息、所述线路参数、和在当前控制周期所检测的耗电信息，控制所述逆变器以调整自身的入网电压，以及在当前控制周期基于自身所计量的所述第一节点的电参数更新所述第二参数；重复上述各步骤直至各所述第一节点所计量的电参数满足所述分布式配电网对应于各自的供电优化条件。在所述第一方面的某些实施方式中，所述第一节点与至少一个第二节点基于全通信网络结构进行通信连接；所述节点信息包括：各所述第二节点分别与所述第一节点在配电网中所共用的节点支路上的各节点。在所述第一方面的某些实施方式中，所述第一参数包括：与所述第二节点在所述配电网的供电路径相关的电压约束因数、和按照所述全通信网络结构进行通信的各电网络节点中根节点的电压；所述第二参数包括：所计量的电参数、基于所述本地电参数和线路参数计算而得的与逆变器所产出的电能相关的参数、和根据所计量电压的梯度而确定的电压约束因数；所述线路参数包括：所述节点信息中各节点支路的线路阻抗。在所述第一方面的某些实施方式中，所述第一节点与至少一个第二节点基于配电网的供电结构进行通信连接；所述节点信息包括：所述第一节点的所有子节点的节点信息，以及所述第一节点的父节点的节点信息。在所述第一方面的某些实施方式中，所述第一参数包括：与所述父节点在所述配电网的供电路径相关的约束因数总和，和所述父节点的电压；所述第二参数包括：所计量的电参数、基于所述本地电参数和线路参数计算而得的与逆变器所产出的电能相关的参数、和根据所计量电压的梯度而确定的电压约束因数；所述线路参数包括：所述第一节点与父节点之间的线路阻抗。在所述第一方面的某些实施方式中，所述各第一节点在前一控制周期内获取第一参数的步骤包括：获取来自子节点的电压约束因数，并结合所有子节点的电压约束因数和所计量的电参数的梯度确定所述第二参数中的电压约束因数；将所得到的第二参数中的电压约束因数发送给父节点，并接收所述父节点所反馈的第一参数。在所述第一方面的某些实施方式中，所述各第一节点在前一控制周期内还执行以下步骤：结合自身的电压约束因数和所述父节点所反馈的第一参数以得到所述第一节点的第一参数并反馈给所有子节点。在所述第一方面的某些实施方式中，所述各第一节点基于第一参数和第二参数确定在当前控制周期所述逆变器的目标供电信息的方式包括：基于所述第一参数和第二参数确定待调整的目标供电的偏移量；按照所述偏移量调整前一控制周期所确定的目标供电信息，得到所述逆变器在当前控制周期的目标供电信息。在所述第一方面的某些实施方式中，所述目标供电信息包括：用于调节所述第一节点向分布式配电网供电的供电频率的第一目标供电信息，和用于调节所述节点向分布式配电网供电的供电电压的第二目标供电信息；对应地，所述偏移量包括：用于调整所述第一目标供电信息的第一偏移量，和用于调整所述第二目标供电信息的第二偏移量；其中所述第一偏移量是基于前一控制周期所确定的第一目标供电信息的梯度、和前一控制周期所获取的第一参数中与第一目标供电信息相关的参数而确定的；所述第二偏移量是基于前一控制周期所确定的第二目标供电信息的梯度、和前一控制周期所获取的第二参数中与第二目标供电信息相关的参数而确定的。在所述第一方面的某些实施方式中，所述偏移量是将预设的供电成本函数进行梯度化处理得到的；其中，所述供电成本函数是在所述第一参数和第二参数约束基础上且基于供电成本最小化而构建的。在所述第一方面的某些实施方式中，所述供电优化条件包括：在当前控制周期所计量的电参数与参考电参数之间的误差在预设误差范围内。在所述第一方面的某些实施方式中，所述各第一节点还在一控制周期内作为第二节点执行以下步骤：获取用于请求第一参数的请求信息；基于所计量的电参数生成第一参数，并将所述第一参数反馈给发送所述请求信息的节点。在所述第一方面的某些实施方式中，至少一个所述第二节点包含逆变器，并作为第一节点执行对逆变器的控制。本申请第二方面提供一种分布式配电网中的节点设备，包括：逆变器，用于将自供电系统所产生的直流信号转换为符合用电系统所使用的交流电并输入用电系统所在供电线路中；计量装置，用于计量电参数；通信装置，用于配电网中各节点的通信结构与所述配电网中的电网节点进行数据通信；控制器与所述逆变器、通信装置和计量装置数据连接，预获取有基于所述分布式配电网中各节点间通信连接关系而确定的至少一个电网节点的节点信息和与所述节点设备和电网节点之间至少一个线路相关的线路参数，以及用于执行以下步骤：根据所述节点信息获取在前一控制周期来自电网节点的第一参数，以及提取在前一控制周期基于所述计量装置所计量的电参数所确定的第二参数；基于所述第一参数和第二参数确定在当前控制周期所述逆变器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式配电网，其特征在于，包括至少一个第一节点和至少一个第二节点；其中，所述第一节点包含逆变器，所述第一节点基于所述配电网中各节点间通信连接关系与至少一个所述第二节点通信连接，所述第一节点预获取所通信的各所述第二节点的节点信息、以及与所述第一节点和至少一个所述第二节点之间线路相关的线路参数；基于同步的控制周期各所述第一节点和第二节点执行以下操作以令各所述第一节点控制所包含的逆变器：各所述第一节点根据所述节点信息与相应第二节点通信，并获取在前一控制周期所述第二节点所确定的第一参数；以及所述第一节点提取在前一控制周期基于所计量的电参数而确定的第二参数；各所述第一节点基于所述第一参数和第二参数确定在当前控制周期所述逆变器的目标供电信息；各所述第一节点基于所述目标供电信息、所述线路参数、和在当前控制周期所检测的耗电信息，控制所述逆变器以调整自身的入网电压，以及在当前控制周期基于自身所计量的所述第一节点的电参数更新所述第二参数；重复上述各步骤直至各所述第一节点所计量的电参数满足所述分布式配电网对应于各自的供电优化条件。

【技术特征摘要】
1.一种分布式配电网，其特征在于，包括至少一个第一节点和至少一个第二节点；其中，所述第一节点包含逆变器，所述第一节点基于所述配电网中各节点间通信连接关系与至少一个所述第二节点通信连接，所述第一节点预获取所通信的各所述第二节点的节点信息、以及与所述第一节点和至少一个所述第二节点之间线路相关的线路参数；基于同步的控制周期各所述第一节点和第二节点执行以下操作以令各所述第一节点控制所包含的逆变器：各所述第一节点根据所述节点信息与相应第二节点通信，并获取在前一控制周期所述第二节点所确定的第一参数；以及所述第一节点提取在前一控制周期基于所计量的电参数而确定的第二参数；各所述第一节点基于所述第一参数和第二参数确定在当前控制周期所述逆变器的目标供电信息；各所述第一节点基于所述目标供电信息、所述线路参数、和在当前控制周期所检测的耗电信息，控制所述逆变器以调整自身的入网电压，以及在当前控制周期基于自身所计量的所述第一节点的电参数更新所述第二参数；重复上述各步骤直至各所述第一节点所计量的电参数满足所述分布式配电网对应于各自的供电优化条件。2.根据权利要求1所述的分布式配电网，其特征在于，所述第一节点与至少一个第二节点基于全通信网络结构进行通信连接；所述节点信息包括：各所述第二节点分别与所述第一节点在配电网中所共用的节点支路上的各节点。3.根据权利要求2所述的分布式配电网，其特征在于，所述第一参数包括：与所述第二节点在所述配电网的供电路径相关的电压约束因数、和按照所述全通信网络结构进行通信的各电网络节点中根节点的电压；所述第二参数包括：所计量的电参数、基于所述本地电参数和线路参数计算而得的与逆变器所产出的电能相关的参数、和根据所计量电压的梯度而确定的电压约束因数；所述线路参数包括：所述节点信息中各节点支路的线路阻抗。4.根据权利要求1所述的分布式配电网，其特征在于，所述第一节点与至少一个第二节点基于配电网的供电结构进行通信连接；所述节点信息包括：所述第一节点的所有子节点的节点信息，以及所述第一节点的父节点的节点信息。5.根据权利要求4所述的分布式配电网，其特征在于，所述第一参数包括：与所述父节点在所述配电网的供电路径相关的约束因数总和，和所述父节点的电压；所述第二参数包括：所计量的电参数、基于所述本地电参数和线路参数计算而得的与逆变器所产出的电能相关的参数、和根据所计量电压的梯度而确定的电压约束因数；所述线路参数包括：所述第一节点与父节点之间的线路阻抗。6.根据权利要求5所述的分布式配电网，其特征在于，所述各第一节点在前一控制周期内获取第一参数的步骤包括：获取来自子节点的电压约束因数，并结合所有子节点的电压约束因数和所计量的电参数的梯度确定所述第二参数中的电压约束因数；将所得到的第二参数中的电压约束因数发送给父节点，并接收所述父节点所反馈的第一参数。7.根据权利要求6所述的分布式配电网，其特征在于，所述各第一节点在前一控制周期内还执行以下步骤：结合自身的电压约束因数和所述父节点所反馈的第一参数以得到所述第一节点的第一参数并反馈给所有子节点。8.根据权利要求1所述的分布式配电网，其特征在于，所述各第一节点基于第一参数和第二参数确定在当前控制周期所述逆变器的目标供电信息的方式包括：基于所述第一参数和第二参数确定待调整的目标供电的偏移量；按照所述偏移量调整前一控制周期所确定的目标供电信息，得到所述逆变器在当前控制周期的目标供电信息。9.根据权利要求8所述的分布式配电网，其特征在于，所述目标供电信息包括：用于调节所述第一节点向分布式配电网供电的供电频率的第一目标供电信息，和用于调节所述节点向分布式配电网供电的供电电压的第二目标供电信息；对应地，所述偏移量包括：用于调整所述第一目标供电信息的第一偏移量，和用于调整所述第二目标供电信息的第二偏移量；其中所述第一偏移量是基于前一控制周期所确定的第一目标供电信息的梯度、和前一控制周期所获取的第一参数中与第一目标供电信息相关的参数而确定的；所述第二偏移量是基于前一控制周期所确定的第二目标供电信息的梯度、和前一控制周期所获取的第二参数中与第二目标供电信息相关的参数而确定的。10.根据权利要求8所述的分布式配电网，其特征在于，所述偏移量是将预设的供电成本函数进行梯度化处理得到的；其中，所述供电成本函数是在所述第一参数和第二参数约束基础上且基于供电成本最小化而构建的。11.根据权利要求1所述的分布式配电网，其特征在于，所述供电优化条件包括：在当前控制周期所计量的电参数与参考电参数之间的误差在预设误差范围内。12.根据权利要求1所述的分布式配电网，其特征在于，所述各第一节点还在一控制周期内作为第二节点执行以下步骤：获取用于请求第一参数的请求信息；基于所计量的电参数生成第一参数，并将所述第一参数反馈给发送所述请求信息的节点。13.根据权利要求1所述的分布式配电网，其特征在于，至少一个所述第二节点包含逆变器，并作为第一节点执行对逆变器的控制。14.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴辰晔，姚期智，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11