本申请公开的一种面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，涉及直流微网技术领域。该系统包括设备模块、定电压优先级计算模块、拓扑识别模块、设备自适应匹配模块和协调控制器。在多台区柔性互联工程环境下，可能存在多个AC/DC逆变器与DC/DC换流器共同组网的情况，网络运行拓扑也在实时变化，需要在协调控制器中利用可视化平台分功能模块进行设计，并对AC/DC逆变器与DC/DC换流器统一建模。本申请结合可视化平台，对设备进行统一建模，抽象设备逻辑功能，设计了设备模块、设备自适应匹配模块、定电压优先级计算模块以及拓扑识别模块，解决了协调控制器开发与工程强耦合的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统
[0001]本申请涉及直流微网
，尤其涉及一种面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统。
技术介绍
[0002]整县光伏是指整县(市、区)屋顶分布式光伏，目前对分布式光伏的策略是“宜建尽建”、“宜接尽接”。可以预见，未来分布式光伏规模将继续保持迅速增长，分布式光伏并网和局部消纳压力日趋增大，对配电网的结构形态、运行控制、装备技术升级带来不小挑战。
[0003]分布式光伏高密度、就近无序接入，超出台区承载力，出现配变过载等现象。直流微网是整县光伏接入电力系统的有效方式，通过台区间低压柔性直流互联、台区间共享彼此闲置配变资源能够实现高渗透率整县光伏的就地消纳和即插即用。而直流微网下的光储融合也将是整县光伏规模化应用的重要解决方案。
[0004]多台区柔性互联组网方案如图1所示，可以以配变台区为单位划分微网供电区域，交流侧通过AC/DC逆变器接入直流微网，对于其他有源微网也可不与交流侧进行连接。不同微网之间可以通过开关直接连接，也可以通过电力电子变压器进行连接。当某个直流微网中的光伏出力过大，导致本台区过载时，可以通过其它台区进行转供，充分利用不同台区富余的配变容量。
[0005]AC/DC逆变器与DC/DC换流器主要包括两种运行模式：定直流电压控制模式和定功率控制模式。对于一个直流微网或者一组直流微网群中必须要有一个AC/DC逆变器或DC/DC换流器进行定电压控制，其余的则进行定功率控制。对于下垂控制的一组逆变器当作一台来处理，通过交流电网接入的AC/DC逆变器优先进行定电压控制。图1中，正六边形代表一个直流母线。
[0006]目前，多直流微网柔性互联的协调控制器的拓扑结构不固定,直流微网中的AC/DC逆变器与DC/DC换流器数量不固定，通过传统的编程语言实现其运行控制策略将导致每个工程都需要进行定制化开发，大大降低了多台区柔性互联的协调控制器的可推广性。
技术实现思路
[0007]本申请公开了一种面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，用于解决现有技术中，多直流微网柔性互联的协调控制器的拓扑结构不固定,直流微网中的AC/DC逆变器与DC/DC换流器数量不固定，通过传统的编程语言实现其运行控制策略将导致每个工程都需要进行定制化开发，大大降低了多台区柔性互联的协调控制器的可推广性的技术问题。
[0008]本申请公开了一种面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，包括：设备模块、定电压优先级计算模块、拓扑识别模块、设备自适应匹配模块和协调控制器；
[0009]所述设备模块用于对任一AC/DC逆变器或任一DC/DC换流器进行建模，将启停机指令作为触发指令，将模式切换指令抽象为外部设备的交互输入接口和交互输出接口；
[0010]所述定电压优先级计算模块用于确定任一AC/DC逆变器的总定电压优先级，以及
确定任一DC/DC换流器的总定电压优先级；
[0011]所述拓扑识别模块用于获取拓扑中直流母线的初始分组，并动态识别开关当前位置，实时对所述初始分组进行更新，将同一直流电气连接的确定为一个新分组；
[0012]所述设备自适应匹配模块用于根据所述拓扑识别模块的任一新分组，在任一新分组内进行外部设备的交互输入/输出接口绑定，进行模式切换的流程交互；
[0013]所述协调控制器用于根据所述启停机指令，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的启机或停机，或控制任一新分组中任一DC/DC换流器的启机或停机。
[0014]可选的，所述总定电压优先级通过基础定电压优先级与所述定电压优先级计算模块确定的动态优先级叠加而成，所述基础定电压优先级为所述设备模块预先配置。
[0015]可选的，任一AC/DC逆变器的总定电压优先级，通过如下公式确定：
[0016]Prio_AC＝M+k1*(P_sub
‑
P_real)+k2*P_AC；
[0017]其中，Prio_AC表示AC/DC逆变器的总定电压优先级，M表示AC/DC逆变器的基础定电压优先级，k1表示预设的第一比例系数，P_sub表示预设的配变容量，P_real表示配变实时功率值，k2表示预设的第二比例系数，P_AC为预设的AC/DC逆变器容量。
[0018]可选的，任一DC/DC换流器的总定电压优先级，通过如下公式确定：
[0019]Prio_DC＝N+k3/abs(SOC
‑
50％)*P_DC；
[0020]其中，Prio_DC表示DC/DC换流器的总定电压优先级，N表示DC/DC换流器的基础定电压优先级，k3表示预设的第三比例系数，abs()表示绝对值函数，SOC表示储能荷电状态，P_DC表示预设的DC/DC换流器容量。
[0021]可选的，所述协调控制器用于通过以下步骤控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的启机：
[0022]接收所述任一AC/DC逆变器启机指令；
[0023]获取所述任一AC/DC逆变器的启机条件，并判断所述任一AC/DC逆变器是否满足所述启机条件，若是，则获取交流母线运行状态和直流母线运行状态；
[0024]根据所述交流母线运行状态和所述直流母线运行状态，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的启机。
[0025]可选的，所述根据所述交流母线运行状态和所述直流母线运行状态，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的启机，包括：
[0026]当交流母线有压且直流母线有压时，此时存在直流母线上存在一台储能在定电压运行，切换所述任一AC/DC逆变器为定功率状态并启动；
[0027]然后切换所述任一AC/DC逆变器为定电压状态，并迅速将所述储能转换为定零功率状态，完成任一新分组中任一AC/DC逆变器的直流母线有压启机。
[0028]可选的，所述根据所述交流母线运行状态和所述直流母线运行状态，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的启机，包括：
[0029]当交流母线有压且直流母线无压时，将所述任一AC/DC逆变器切换为定功率状态，完成任一新分组中任一AC/DC逆变器的直流母线无压启机。
[0030]可选的，所述协调控制器用于通过以下步骤控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的停机：
[0031]接收所述任一AC/DC逆变器停机指令；
[0032]获取所述任一AC/DC逆变器的运行状态；
[0033]根据所述任一AC/DC逆变器的运行状态，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的停机。
[0034]可选的，所述根据所述任一AC/DC逆变器的运行状态，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的停机，包括：
[0035]若所述任一AC/DC逆变器为定直流电压状态，且此时存在逆变器或换流器在定功率状态，则切换所述逆变器或换流器为定电压状态；
[0036]将所述任一AC/DC逆变器切换为定零功率运行，完成所述任一AC/DC逆变器的定直流电压状态停机。
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，其特征在于，包括：设备模块、定电压优先级计算模块、拓扑识别模块、设备自适应匹配模块和协调控制器；所述设备模块用于对任一AC/DC逆变器或任一DC/DC换流器进行建模，将启停机指令作为触发指令，将模式切换指令抽象为外部设备的交互输入接口和交互输出接口；所述定电压优先级计算模块用于确定任一AC/DC逆变器的总定电压优先级，以及确定任一DC/DC换流器的总定电压优先级；所述拓扑识别模块用于获取拓扑中直流母线的初始分组，并动态识别开关当前位置，实时对所述初始分组进行更新，将同一直流电气连接的确定为一个新分组；所述设备自适应匹配模块用于根据所述拓扑识别模块的任一新分组，在任一新分组内进行外部设备的交互输入/输出接口绑定，进行模式切换的流程交互；所述协调控制器用于根据所述启停机指令，控制任一新分组中任一AC/DC逆变器的启机或停机，或控制任一新分组中任一DC/DC换流器的启机或停机。2.根据权利要求1所述的面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，其特征在于，所述总定电压优先级通过基础定电压优先级与所述定电压优先级计算模块确定的动态优先级叠加而成，所述基础定电压优先级为所述设备模块预先配置。3.根据权利要求2所述的面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，其特征在于，任一AC/DC逆变器的总定电压优先级，通过如下公式确定：Prio_AC＝M+k1*(P_sub
‑
P_real)+k2*P_AC；其中，Prio_AC表示AC/DC逆变器的总定电压优先级，M表示AC/DC逆变器的基础定电压优先级，k1表示预设的第一比例系数，P_sub表示预设的配变容量，P_real表示配变实时功率值，k2表示预设的第二比例系数，P_AC为预设的AC/DC逆变器容量。4.根据权利要求2所述的面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，其特征在于，任一DC/DC换流器的总定电压优先级，通过如下公式确定：Prio_DC＝N+k3/abs(SOC
‑
50％)*P_DC；其中，Prio_DC表示DC/DC换流器的总定电压优先级，N表示DC/DC换流器的基础定电压优先级，k3表示预设的第三比例系数，abs()表示绝对值函数，SOC表示储能荷电状态，P_DC表示预设的DC/DC换流器容量。5.根据权利要求1所述的面向多台区柔性互联直流微网的运行控制系统，其特征在于，所述协调控制器用于通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑明忠，王晨清，卜强生，杨毅，罗飞，高磊，易文飞，
申请(专利权)人：江苏省电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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