一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法技术

本发明专利技术公开了一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法，利用虚拟电厂与电网相连的交直流换流器的直流电压控制能力，将直流母线电压作为控制信号，各直流设备根据事先设置好的不同直流电压下的响应策略，对不同直流电压做出对应响应，进而实现虚拟电厂与交流电网之间的功率调节功能。与现有方法相比，本发明专利技术不依赖于通讯网络，同时具备即插即用扩展能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法
本专利技术涉及电网功率调节
，尤其涉及一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法。
技术介绍
虚拟电厂是将分布式发电机组、可控负荷和分布式储能设施有机结合，通过配套的调控技术、通信技术实现对各类分布式能源进行整合调控的载体，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行，从某种意义上讲，虚拟电厂可以看作是一种先进的区域性电能集中管理模式。直流配电是电力电子技术在智能配电网领域下的延伸产物，是以直流电的方式，将分布式电源、储能与负荷、交流系统、监控系统相连接所形成的发供用电系统网络。依托该直流网络，将直流内部的源网荷储看作为一个整体，可等效视为虚拟电厂。直流系统与交流系统相连的交直流换流器可视为直流虚拟电厂的接口。传统虚拟电厂为响应电网功率需求，需要通过信息通信等技术，实现分布式电源、储能装置、可控负荷、电动汽车等分布式能源的聚合和协调，从而实现功率调整目的。但是，该方法一方面需要部署较为繁杂的通讯网络，另一方面，当系统需要扩展时，通讯及程序等都需要同步更新，不能做到便利的即插即用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法，其目的是：克服现有技术的缺陷，在无需繁杂通讯网络的情况下实现虚拟电厂功率调节。本专利技术技术方案如下：一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法，包括如下步骤：S1：接收虚拟电厂功率调整指令；S2：判断与现有时刻功率相比，需要新增还是减少虚拟电厂从电网吸收有功功率，若判断为新增则执行步骤S3,减少则跳转至步骤S5；S3：比较ΔPx与Pxmax的大小，ΔPx为新增虚拟电厂从电网吸收有功功率，Pxmax为除新能源功率调节外虚拟电厂预先设定好的最大额外可吸收功率；若ΔPx＞Pxmax，则由光伏和风电通过脱离MPPT运行方式增加虚拟电厂从电网吸收的功率；若ΔPx≤Pxmax，则执行步骤S4；S4：将虚拟电厂可实现功率调增分成若干个梯度，每个梯度分别对应不同的直流母线电压，不同的直流母线电压对应预先设定的各直流设备不同的响应策略；判断ΔPx对应的功率调增区间，直流母线电压进行对应调增，然后直流设备根据直流母线电压按照预先规定的响应策略动作，最后储能系统对功率差额进行调整，完成功率调节；S5：比较ΔPs与Psmax的大小，ΔPs为减少虚拟电厂从电网吸收有功功率，Psmax为虚拟电厂预先设定好的最大额外可释放功率；若ΔPs＞Psmax，虚拟电厂不再进一步动作，仅以最大能够释放的状态运行；若ΔPs≤Psmax，则执行步骤S6；S6：将虚拟电厂可实现功率调减分成若干个梯度，每个梯度分别对应不同的直流母线电压，不同的直流母线电压对应预先设定的各直流设备不同的响应策略；判断ΔPS对应的功率调减区间，直流母线电压进行对应调减，然后直流设备根据直流母线电压按照预先设定的响应策略动作，最后储能系统对功率差额进行调整，完成功率调节。作为本方法的进一步改进：所述直流设备连接于同一条直流母线上。作为本方法的进一步改进：步骤S4将虚拟电厂可实现功率调增分成五个梯度，分别为0.2Pxmax、0.4Pxmax、0.6Pxmax、0.8Pxmax和Pxmax，五个功率分别对应直流母线电压为1.02Ud0、1.04Ud0、1.06Ud0、1.08Ud0和1.1Ud0，其中Ud0为直流母线额定电压。作为本方法的进一步改进：步骤S6将虚拟电厂可实现功率调减分成五个梯度，分别为0.2Psmax、0.4Psmax、0.6Psmax、0.8Psmax和Psmax，五个功率分别对应直流母线电压为0.98Ud0、0.96Ud0、0.94Ud0、0.92Ud0和0.9Ud0，其中Ud0为直流母线额定电压。作为本方法的进一步改进：当所述直流设备通过直流线路后再接入直流母线时，引入如下的直流电压补偿机制：Udbus＝Ude+IdeRde其中，Udbus为计算所得的直流母线电压值，Ude为直流设备端口测得的直流电压，Ide为直流设备与直流母线相连线路上流过的直流电流，Rde为直流线路等效电阻。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：利用虚拟电厂与电网相连的交直流换流器的直流电压控制能力，将直流母线电压作为控制信号，各直流设备根据事先设置好的不同直流电压下的响应策略，对不同直流电压做出对应响应，实现了虚拟电厂与交流电网之间的功率调节功能。与现有方法相比，本专利技术不依赖于通讯网络，同时具备即插即用扩展能力。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案：如图1所示为本方法的流程图，基于直流配电的虚拟电厂包括光伏、风电、储能、充电桩、可调直流负荷等装置系统，所有设备或系统都连接于同一条直流母线上。虚拟电厂利用与电网相连的交直流换流器的直流电压调控能力，将直流母线电压作为控制信号，各直流设备根据事先设置好的不同直流电压下的响应策略，对不同直流电压做出对应响应，进而实现交直流交换功率的协同控制运行。本方法中，储能可根据直流母线电压选择电池的充/停/放工况并调整充放电电流；充电桩可根据直流母线电压选择充/停，或者充/停/放电，并调整充/放电电流；各种用电装置按照预先设定，可根据直流母线电压，确定运行模式：满功率/部分功率/停。光伏、风电可根据直流母线电压选择最大功率/部分功率/停。本方法中，若设备直接接于直流母线上，设备监测到的直流电压就是直流母线电压，不存在电压差引起的误差。若设备通过直流线路后再接入直流母线，直流线路引入的压降将影响设备对真实直流母线电压的判断，因此，需要引入如下的直流电压补偿机制：Udbus＝Ude+IdeRde其中，Udbus为计算所得的直流母线电压值，Ude为直流设备端口测得的直流电压，Ide为直流设备与直流母线相连线路上流过的直流电流，Rde为直流线路等效电阻。根据计算所得的Udbus，可以准确判断直流母线电压真实情况。正常运行情况下，交直流换流器控制直流母线电压于额定值Ud0；光伏、风电等新能源以最大功率点跟踪(MPPT)方式运行，实现最大出力，以实现绿色能源的广泛消纳；直流负荷按照用户实际需要，不加以统筹协调，正常使用；储能系统根据设定好的“高峰放电，低谷充电”或“参与虚拟电厂与电网交互功率调整”方式运行。当接受到电网响应需求时，按照如图1所示方法进行功率调整，实现无通讯情况下的虚拟电厂功率调节。具体地，该方法包括如下步骤：S1：接收虚拟电厂功率调整指令。S2：判断与现有时刻功率相比，需要新增还是减少虚拟电厂从电网吸收有功功率，若判断为新增则执行步骤S3,减少则跳转至步骤S5。S3：比较ΔPx与Pxmax的大小，ΔPx为新增虚拟电厂从电网吸收有功功率，Pxmax为除新能源功率调节外虚拟电厂预先设定好的最大额外可吸收功率；若ΔPx＞Pxmax，表明仅采用储能、充电桩和用户的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：接收虚拟电厂功率调整指令；/nS2：判断与现有时刻功率相比，需要新增还是减少虚拟电厂从电网吸收有功功率，若判断为新增则执行步骤S3,减少则跳转至步骤S5；/nS3：比较ΔP

【技术特征摘要】
1.一种基于直流配电技术的虚拟电厂功率调节方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：接收虚拟电厂功率调整指令；
S2：判断与现有时刻功率相比，需要新增还是减少虚拟电厂从电网吸收有功功率，若判断为新增则执行步骤S3,减少则跳转至步骤S5；
S3：比较ΔPx与Pxmax的大小，ΔPx为新增虚拟电厂从电网吸收有功功率，Pxmax为除新能源功率调节外虚拟电厂预先设定好的最大额外可吸收功率；若ΔPx＞Pxmax，则由光伏和风电通过脱离MPPT运行方式增加虚拟电厂从电网吸收的功率；若ΔPx≤Pxmax，则执行步骤S4；
S4：将虚拟电厂可实现功率调增分成若干个梯度，每个梯度分别对应不同的直流母线电压，不同的直流母线电压对应预先设定的各直流设备不同的响应策略；
判断ΔPx对应的功率调增区间，直流母线电压进行对应调增，然后直流设备根据直流母线电压按照预先规定的响应策略动作，最后储能系统对功率差额进行调整，完成功率调节；
S5：比较ΔPs与Psmax的大小，ΔPs为减少虚拟电厂从电网吸收有功功率，Psmax为虚拟电厂预先设定好的最大额外可释放功率；若ΔPs＞Psmax，虚拟电厂不再进一步动作，仅以最大能够释放的状态运行；若ΔPs≤Psmax，则执行步骤S6；
S6：将虚拟电厂可实现功率调减分成若干个梯度，每个梯度分别对应不同的直流母线电压，不同的直流母线电压对应预先设定的各直流设备不同的响应策略；
判断ΔPS对应的功率调减区间，直流母线电压进行对应调减，然后直流设备根据直流母线电压按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯斌，张宇童，易潇然，陈谦，李强，
申请(专利权)人：深圳电网智慧能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44