含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法技术方案

本发明专利技术涉及一种含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法，所述交直流配用电系统包括多个电压源型换流站VSC1、VSC2、…VSCm与直流网互联，多个交流系统AC1、AC2、……ACm分别通过其馈线上的各电压源型换流站连接直流网，包括如下步骤：第一步：针对分布式能源和用户交直流配用电系统，建立系统非线性模型；第二步：针对第一步输出的系统非线性模型，通过实施各VSC的功率附加值，实现系统模型的线性化，得到系统线性模型；第三步：针对第二步输出的系统线性模型，进行模型预测控制，生成实时控制过程中各VSC优化的功率调整值，进而实现系统整体性能的提升，本发明专利技术通过系统线性化技术，提高系统的抗扰动能力，通过模型预测控制改善电压的控制精度。

【技术实现步骤摘要】
含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法
本专利技术涉及电力领域，尤其是一种含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，化石能源等非再生能源日益短缺，消耗化石能源的同时，CO2的排放对环境保护的不利影响日益严重，分布式能源及其直流配电技术在世界范围内受到广泛关注。根据不同的用户需求，分布式能源能够设计为多种系统结构，以增强供电可靠性、提高综合能源利用效率、降低二氧化碳排放。但受制于交流网架结构和可再生能源的地理分布，分布式能源对相邻区域的电网的支持能力有限。在结构上通过多端交直流配用电系统将分布式能源进行互联，可以跨越突破交流电网馈线的固有结构限制，显著提高系统整体的可靠性和转供能力。目前，交直流配用电系统已成为国内外研究热点，相关企业、研究机构及高校在系统控制关键技术等方面的研究已逐渐成熟，尤其在设备拓扑结构、阀控技术以及变换器控制等方面取得一定成果，开发了电力电子变压器、高压大功率DC/DC、DC/AC变换器等关键装备并进入实际应用。图1描述了3个交流系统AC1、AC2、AC3通过多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法，所述交直流配用电系统包括多个电压源型换流站VSC1、VSC2、…VSCm与直流网互联，多个交流系统AC1、AC2、……ACm分别通过其馈线上的各电压源型换流站连接直流网，其特征在于，包括如下步骤：/n第一步：针对分布式能源和用户交直流配用电系统，建立系统非线性模型；/n第二步：针对第一步输出的系统非线性模型，通过实施各VSC的功率附加值，实现系统模型的线性化，得到系统线性模型；/n第三步：针对第二步输出的系统线性模型，进行模型预测控制，生成实时控制过程中各VSC优化的功率调整值，进而实现系统整体性能的提升。/n

【技术特征摘要】
1.一种含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法，所述交直流配用电系统包括多个电压源型换流站VSC1、VSC2、…VSCm与直流网互联，多个交流系统AC1、AC2、……ACm分别通过其馈线上的各电压源型换流站连接直流网，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：针对分布式能源和用户交直流配用电系统，建立系统非线性模型；
第二步：针对第一步输出的系统非线性模型，通过实施各VSC的功率附加值，实现系统模型的线性化，得到系统线性模型；
第三步：针对第二步输出的系统线性模型，进行模型预测控制，生成实时控制过程中各VSC优化的功率调整值，进而实现系统整体性能的提升。


2.根据权利要求1所述的一种含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法，其特征在于，所述第一步建立系统非线性模型包括如下步骤：
假定系统发生扰动情况下，X表示系统状态量，X0表示系统状态量扰动前的稳态值，ΔX表示系统状态量的扰动值，则X满足：
X＝X0+ΔX
则系统的非线性模型为：



式中，A为系统矩阵，BL为系统控制矩阵，uL为系统控制量，Bu为系统调整系数矩阵,Δu为实时控制过程中各VSC优化的功率调整值。


3.根据权利要求1所述的一种含分布式能源和用户交直流配用电系统的主动管控方法，其特征在于，所述第二步具体包括：
针对系统非线性模型，通过实施各VSC的功率附加值，实现系统模型的线性化，设定权重矩阵Q与R，可行解矩阵P为正定对称矩阵，其中Q为m阶对角矩阵，每一个数据均一化取值为k1，R为m阶对角矩阵，每一个数据均一化取值为k2，m为系统矩阵A的阶数，求解：
P.A+AT.P-P.BL.R-1.(BL)T.P+Q＝0(2)
在得到P矩阵之后，存在uopt为：
uopt＝-R-1(BL)T.P.ΔX(3)
此时A.Δx+BL.uopt为线性化模型，要使得系统控制量uL变化为uopt，即满足：
uopt,i+ΔP*si,L...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓卫，裴玮，吴琦，肖浩，李琳艳，孔力，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11