一种应用于多台区互联的协调控制策略制造技术

一种应用于多台区互联的协调控制策略，属配电技术领域。其采用基于主

【技术实现步骤摘要】
一种应用于多台区互联的协调控制策略


[0001]本专利技术属于配电
，尤其涉及一种应用于多配电台区互联的协调控制策略。

技术介绍

[0002]在低压配电台区间，通过柔性直流技术对多个负荷时空特性互补的台区实施互联互供，是应对低压交流配网供电能力亟需提升，供电质量亟需提高的挑战的全新方案。
[0003]现有多换流器并网的配电台区柔性互联系统协调控制方法，主要包括平均电流均分控制和下垂控制。
[0004]授权公告日为2021.11.16，授权公告号为CN 110729742 B的专利技术专利，公开了“一种低压台区的电能质量协调控制方法”，包括：S1、首先基于AI技术的数据处理台区电压和电流，模拟学习及无功补偿结果预判；S2、通过动态神经网路算法进行无功补偿设备的输出组合；S3、通过无功补偿装置组合协调两者动作，进行控制。该协调控制方法主要针对低压台区的同种无功补偿装置或者不同类的无功补偿装置进行协调控制，防止出现台区出现电能质量问题，各个装置无次序同时补偿，从而达不到有效的治理效果，针对一个台区的同一类多种设备，如多个SVG，可通过容量大小及其功能模式的远程设定，来达到协调控制的效果。但是其依赖于基于AI技术的数据处理台区电压和电流，通过模拟学习及无功补偿结果来进行预判，没有涉及到配电台区柔性互联系统的协调控制问题。
[0005]申请公布日为2020.07.21，申请公布号为CN 111435788 A的专利技术专利申请，公开了“一种提高配电网接纳分布式电源能力的方法和装置”，其首先为配电网加装柔性控制系统和分布式储能系统；基于配电网接纳分布式电源能力的第一表征参数，采用多目标优化算法确定配电网的优化结果；基于所述优化结果判断配电网接纳分布式电源能力是否满足提高要求，如果没有满足提高要求，重复执行上述步骤，直至配电网接纳分布式电源能力满足提高要求。该技术方案避免了仅从优化这一单一角度使分布式电源准入容量最大化的局限性，从根本上解决提高配电网接纳分布式电源能力的问题，而且对分布式电源准入容量或允许渗透率的提高程度较高，大幅度提高了分布式电源的最大准入容量，保证大规模分布式电源能够安全可靠接入配电网。但是其基于配电网接纳分布式电源的能力，采用多目标优化算法来确定配电网的优化，未涉及到如何“实现直流电压稳定控制，各台区功率快速平衡，保证变流器之间功率按额定容量分配，满足大功率负荷扰动对暂态稳定”的技术问题。
[0006]如何实现直流电压稳定控制，各台区功率快速平衡，保证变流器之间功率按额定容量分配，满足大功率负荷扰动对暂态稳定的要求，成为各种协调控制方法所要解决的共同问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种应用于多台区互联的协调控制策略。为了
提高配电台区柔性互联系统运行的稳定性和可靠性，有效提高系统直流电压控制能力，实现各台区功率快速平衡，保证换流器之间功率按额定容量分配，满足大功率负荷扰动对暂态稳定的要求，本专利技术提出了适用于多台区互联的主从控制方式，依靠低带宽通信实现从机电流指令的下发，实现较好的稳态功率均分，提高了负荷供电电能质量。
[0008]本专利技术的技术方案是：提供一种应用于多台区互联的协调控制策略，其特征是：
[0009]1)针对多换流器并联的台区柔性互联系统，采用基于主
‑
从控制的控制结构；
[0010]2)基于主
‑
从控制的控制结构，至少包含一台主机AC/DC和若干台从机AC/DC；
[0011]3)主机采用定直流电源控制建立直流系统电压，各从机通过锁相环获取主机输出电压的幅值，实现恒流控制；
[0012]4)各从机通过低带宽通信获取主机当前输出电流值，作为电流控制参考，实现功率均分，共同为独立直流系统中的负荷供电；
[0013]5)无功环用来对交流测进行无功补偿。
[0014]具体的，所述应用于多台区互联的协调控制策略，针对多换流器并联的台区柔性互联系统，采用主
‑
从控制下的直流电压控制方法，保证多种运行方式下变流器之间功率按额定容量分配，满足互联系统在经受大功率负荷扰动时系统暂态稳定的要求，同时实现较好的稳态功率均分，提高负荷供电电能质量。
[0015]具体的，在所述主
‑
从控制的控制结构中，主机根据电压参考u
d_ref
和u
q_ref
实现恒压恒频控制。
[0016]进一步的，在所述主
‑
从控制的控制结构中，主机电压外环控制器传递函数G
u_PI_m
为：
[0017][0018]主机电流内环控制器传递函数G
i_PI_m
为：
[0019][0020]具体的，在所述主
‑
从控制的控制结构中，从机通过低带宽通信模式获取主机采样，获得实际输出电流的d轴分量i
L1_d_m
和q轴分量i
L1_q_m
，经过低通滤波环节G
LPF_i_ref
后分别得到d轴电流参考i
d_ref_s
和q轴电流参考i
q_ref_s
，进而通过电流环实现恒流控制。
[0021]进一步的，在所述主
‑
从控制的控制结构中，从机电流内环控制器传递函数G
i_PI_s
为：
[0022][0023]从机电流指令低通滤波环节传递函数G
LPF_i_ref
为：
[0024][0025]具体的，所述的低带宽通信至少包括CAN通信。
[0026]进一步的，采用所述的主
‑
从协同控制策略，当冲击性直流负载接入时，能够有效保证台区柔性互联系统中直流母线的电能质量。
[0027]进一步的，采用所述的主
‑
从协同控制策略，当直流负载投切时，能够有效保证直
流母线的电能质量，并且能够保持很好的均流效果。
[0028]进一步的，采用所述的主
‑
从协同控制策略，各从机实现功率均分，保证多种运行方式下变流器之间功率按额定容量分配，共同为独立直流系统中的负荷供电；满足大功率负荷扰动对暂态稳定的要求，同时提高负荷供电电能质量；其中的无功环用来对交流侧进行无功补偿。
[0029]与现有技术比较，本专利技术的优点是：
[0030]1.本专利技术的技术方案，采用适用于多台区互联的主从控制方式，依靠低带宽通信实现从机电流指令的下发，实现较好的稳态功率均分，满足了大功率负荷扰动对暂态稳定的要求，提高了负荷供电电能质量；
[0031]2.本专利技术的技术方案，有助于提高配电台区柔性互联系统运行的稳定性和可靠性，有效提高系统直流电压控制能力，实现各台区功率快速平衡，保证换流器之间功率按额定容量分配，满足了大功率负荷扰动对暂态稳定的要求；
[0032]3.本专利技术的技术方案，针对多换流器并联的台区柔性互联系统，提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于多台区互联的协调控制策略，其特征是：1)针对多换流器并联的台区柔性互联系统，采用基于主
‑
从控制的控制结构；2)基于主
‑
从控制的控制结构，至少包含一台主机AC/DC和若干台从机AC/DC；3)主机采用定直流电源控制建立直流系统电压，各从机通过锁相环获取主机输出电压的幅值，实现恒流控制；4)各从机通过低带宽通信获取主机当前输出电流值，作为电流控制参考，实现功率均分，共同为独立直流系统中的负荷供电；5)无功环用来对交流测进行无功补偿。2.按照权利要求1所述的应用于多台区互联的协调控制策略，其特征是所述应用于多台区互联的协调控制策略，针对多换流器并联的台区柔性互联系统，采用主
‑
从控制下的直流电压控制方法，保证多种运行方式下变流器之间功率按额定容量分配，满足互联系统在经受大功率负荷扰动时系统暂态稳定的要求，同时实现较好的稳态功率均分，提高负荷供电电能质量。3.按照权利要求1所述的应用于多台区互联的协调控制策略，其特征是在所述主
‑
从控制的控制结构中，主机根据电压参考u
d_ref
和u
q_ref
实现恒压恒频控制。4.按照权利要求3所述的应用于多台区互联的协调控制策略，其特征是在所述主
‑
从控制的控制结构中，主机电压外环控制器传递函数G
u_PI_m
为：主机电流内环控制器传递函数G
i_PI_m
为：5.按照权利要求1所述的应用于多台区互联的协调控制策略，其特征是在所述主
‑
从控制的控制结构中，从机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俭，肖金星，徐冰雁，叶影，熊雄，徐旖旎，陈云峰，刘杨名，汤衡，曹春，季宇，刘海涛，
申请(专利权)人：国网上海能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：