【技术实现步骤摘要】
一种含储能的直流电网协调控制系统和方法
本专利技术涉及电力系统输配电
，具体涉及一种含储能的直流电网协调控制系统和方法。
技术介绍
随着传统化石能源的枯竭与环境问题的日益凸显，新能源的开发利用成为可持续发展的必然选择。但是，新能源的出力存在随机性与波动性，为了提高电网对新能源的消纳能力，可以在电网中加设储能装置，利用储能装置的可调度性和灵活的功率输出能力，有效平抑新能源的波动，因此，含储能的直流电网是解决这一问题的主要手段。现有的含储能的直流电网的控制策略着重关注储能装置自身的控制，存在稳态误差且在含储能直流电网发生故障时，无法控制使各换流器快速参与对不平衡功率的调节，容易发生直流故障。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是保证系统的直流电压和各受端功率稳定可控、不存在稳态误差，且可以使各换流器快速响应，维持系统直流电压在安全值内。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种含储能的直流电网协调控制系统，其改进之处在于，包括：送端控制模块、储...
【技术保护点】
1.一种含储能的直流电网协调控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：/n送端控制模块、储能电站控制模块、受端主站控制模块和受端从站控制模块；/n所述送端控制模块，用于根据含储能的直流电网的运行状态生成控制含储能的直流电网中送端换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述含储能的直流电网系统中送端换流器；/n所述储能电站控制模块，用于根据含储能的直流电网的受端主站运行状态生成控制含储能的直流电网中储能电站换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述含储能的直流电网中储能电站换流器；/n所述受端主站控制模块，用于根据受端主站运行状态生成控制含储能的直流电网中...
【技术特征摘要】
1.一种含储能的直流电网协调控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
送端控制模块、储能电站控制模块、受端主站控制模块和受端从站控制模块；
所述送端控制模块，用于根据含储能的直流电网的运行状态生成控制含储能的直流电网中送端换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述含储能的直流电网系统中送端换流器；
所述储能电站控制模块，用于根据含储能的直流电网的受端主站运行状态生成控制含储能的直流电网中储能电站换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述含储能的直流电网中储能电站换流器；
所述受端主站控制模块，用于根据受端主站运行状态生成控制含储能的直流电网中受端主站换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述含储能的直流电网中受端主站换流器；
所述受端从站控制模块，用于根据含储能的直流电网的运行状态和含储能的直流电网中受端主站运行状态生成控制含储能的直流电网中受端从站换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述含储能的直流电网中受端从站换流器。
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述含储能的直流电网的运行状态包括：稳态运行和功率不平衡运行；
所述含储能的直流电网的受端主站运行状态包括：受端主站正常运行和受端主站退出运行。
3.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述送端控制模块包括：第一送端控制单元和第二送端控制单元；
当含储能的直流电网稳态运行时，所述送端控制模块利用第二送端控制单元生成控制送端换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述送端换流器；
当含储能的直流电网功率不平衡时，所述送端控制模块利用第一送端控制单元和第二送端控制单元生成控制送端换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述送端换流器。
4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述第一送端控制单元包括：第一加法器、第一PI控制器和第二加法器；
所述第一加法器、第一PI控制器和第二加法器依次连接；
所述第一加法器的输入为Vdclimit和-Vdc；
所述第二送端控制单元包括：
第三加法器、第四加法器、第二PI控制器、第五加法器、第三PI控制器、第六加法器、第七加法器、第八加法器、第四PI控制器、第九加法器、第五PI控制器、第十加法器、第十一加法器、第一乘法器、第二乘法器、第一晶体振荡器和第一触发器；
所述第三加法器、第四加法器、第二PI控制器、第五加法器、第三PI控制器、第六加法器、第七加法器和所述第一触发器依次连接；
所述第八加法器、第四PI控制器、第九加法器、第五PI控制器、第十加法器、第十一加法器和所述第一触发器依次连接；
所述第一乘法器和所述第七加法器连接；
所述第二乘法器和所述第十一加法器连接；
所述第一晶体振荡器和所述第一触发器连接；
当含储能的直流电网稳态运行时，所述第三加法器的输入为风场侧交流电压d轴分量；
当含储能的直流电网功率不平衡且所述含储能的直流电网的直流电压达到阈值时，所述第三加法器的输入为所述第一送端控制单元的输出量和风场侧交流电压d轴分量；
所述第四加法器的输入为-Vdpu和所述第三加法器的输出量；
所述第五加法器的输入为-Idref和所述第二PI控制器的输出量；
所述第六加法器的输入为-Q和所述第三PI控制器的输出量；
所述第八加法器的输入为-Vqpu和风场侧交流电压q轴分量；
所述第九加法器的输入为-Iqpu和所述第四PI控制器的输出量；
所述第十加法器的输入为Vqpu和所述第五PI控制器的输出量；
所述第一乘法器的输入为Iqpu，比例系数为Lpu；
所述第二乘法器的输入为Idpu，比例系数为Lpu；
所述第一晶体振荡器的输入为含储能的直流电网的频率；
其中，Vdclimit为风场侧直流电压参考值，Vdc为风场侧直流电压实测值，Vdpu为交流电压d轴实测值，Idpu为交流电流d轴实测值，Vqpu为交流电压q轴实测值，Iqpu为交流电流q轴实测值，Lpu为漏电抗。
5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述储能电站控制模块包括：第一储能电站控制单元和第二储能电站控制单元；
当含储能的直流电网的受端主站退出运行时，所述储能电站控制模块利用第二储能电站控制单元生成控制送端换流器的PWM脉冲信号，并利用该PWM脉冲信号控制所述储能电站换流器；
当含储能的直流电网的受端主站正常运行时，所述储能电站控制模块利用第一储能电站控制单元和第二储能电站控制单元生成控制储能电站换流器的PWM脉冲信号，并利用该脉冲信号控制所述储能电站换流器。
6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述第一储能电站控制单元包括：第十二加法器、第六PI控制器和第十三加法器；
所述第十二加法器、第六PI控制器和第十三加法器依次连接；
所述第十二加法器的输入为Prefmain和-Pmain；
所述第二储能电站控制单元包括：第十四加法器、第七PI控制器、第十五加法器、第十六加法器、第十七加法器、第八PI控制器、第十八加法器、第九PI控制器、第十九加法器、第二十加法器、第三乘法器、第四乘法器、第二晶体振荡器和第二触发器；
所述第十四加法器、第七PI控制器、第十五加法器、第十六加法器和第二触发器依次连接；
所述第十七加法器、第八PI控制器、第十八加法器、第九PI控制器、第十九加法器、第二十加法器和第二触发器依次连接；
所述第三乘法器和所述第十六加法器连接；
所述第四乘法器和所述第二十加法器连接；
所述第二晶体振荡器和所述第二触发器连接；
当含储能的直流电网的受端主站退出运行时，所述第十四加法器的输入为-Idpu；
当含储能的直流电网的受端主站正常运行时，所述第十四加法器的-Idpu和所述第一储能电站控制单元的输出量；
所述第十五加法器的输入为Vdpu和所述第七PI控制器的输出量；
所述第十七加法器的输入为Qref和Q；
所述第十八加法器的输入为-Iqpu和所述第八PI控制器的输出量；
所述第十九加法器的输入为Vqpu和所述第九PI控制器的输出量；
所述第三乘法器的输入为Iqpu，比例系数为Lpu；
所述第四乘法器的输入为Idpu，比例系数为Lpu；
所述第二晶体振荡器的输入为含储能的直流电网的频率；
其中，Prefmain为受端主站功率参考值，Pmain为受端主站功率实测值，Vdpu为交流电压d轴实测值，Idpu为交流电流d轴实测值，Vqpu为交流电压q轴实测值，Iqpu为交流电流q轴实测值，Qref为无功功率参考值，Q为无功功率实测值，Lpu为漏电抗。
7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述受端主站控制模块包括：
第二十一加法器、第十PI控制器、第二十二加法器、第十一PI控制器、第二十三加法器、第二十四加法器、第二十五加法器、第十二PI控制器、第二十六加法器、第二十七加法器、第五乘法器、第六乘法器、第三晶体振荡器和第三触发器；
所述第二十一加法器、第十PI控制器、第二十二加法器、第十一PI控制器、第二十三加法器、第二十四加法器、第三晶体振荡器和第三触发器依次连接；
所述第二十五加法器、第十二PI控制器、第二十六加法器、第二十七加法器和第三触发器依次连接；
所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，桑丙玉，姚良忠，文劲宇，陶以彬，郑建勇，杨之翰，崔红芬，向往，李官军，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，华中科技大学，东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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