【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交直流互联，具体涉及一种多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统。
技术介绍
1、目前，配网基本都采用辐射型结构，交流配电网采用闭环设计开环运行方式，无法满足功率互济和负载均衡的应用需求。当前的配网自动化技术均采用统一调度集中控制模式，无法满足大规模分布式新能源和充电负载接入的调度需求。
2、此外，现有的低压台区柔性互联系统基本都是两个台区之间的柔性互联，采用统一协调控制模式，此模式适合换流器数量较少或运行工控简单的系统。而对于多台区柔性互联系统，随着台区数量的增加，控制协调量呈指数级增加，传统控制模式的响应速度和计算能力已经无法满足协调控制需求。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，能够有效克服现有技术所存在的无法满足功率互济和负载均衡的应用需求、无法满足大规模分布式新能源和充电负载接入的调度需求，以及无法保证多台区交直流柔性互联的稳定协调控制的缺陷。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，包括在多台区低压侧构建的直流母线，所述直流母线与交流母线之间通过双向ac/dc换流器进行功率交换，系统内通过构建设备级控制层、就地控制层、统一控制层的三级控制架构进行协调控制；
6、设备级控制层，接收就地控制层发出的指令进行相应
7、就地控制层，通过中央控制器对设备层进行数据采集，经逻辑运算对系统中潮流控制器启停、潮流控制器级联协调、系统协调、系统运行模式切换进行实时控制；
8、统一控制层，基于主站采集的不同时间尺度预测值来制定系统日前计划—滚动优化—超短期的多时间尺度优化指令，以实现台区之间均载、削峰填谷、vpp、提高供电可靠性的运行目标。
9、优选地，所述设备级控制层接收就地控制层发出的pq控制模式/vf控制模式切换指令、有功控制目标值、无功控制目标值和交流电压控制指令；
10、其中，pq控制模式为并网的分布式发电微网系统控制模式，vf控制模式为独立的分布式发电微网系统控制模式或孤岛系统控制模式。
11、优选地，所述中央控制器在主机模式、从机模式中的一种运行模式下运行，任意时刻系统中仅有一台中央控制器运行于主机模式下；
12、其中，运行于主机模式下的中央控制器是基于设备地址进行排序，采用升序优先级方式选出的。
13、优选地，所述中央控制器在主机模式下运行时，除了实现本地从机控制逻辑外，还需要基于从机上传的各台区运行状态向对应的从机发送有功控制目标值；
14、所述中央控制器在从机模式下运行时实现本间隔控制，接收主机发送的有功调度指令，在并网状态下实现台区负载率控制和功率因数控制，并将pq控制模式/vf控制模式切换指令、有功控制目标值和无功控制目标值发送至设备级控制层；同时，在离网状态下实现链路点开关状态控制和交流电压控制，并将pq控制模式/vf控制模式切换指令、有功控制目标值、无功控制目标值和交流电压控制指令发送至设备级控制层。
15、优选地，所述中央控制器之间通过构建切换机制实现毫秒级主从工作模式切换，所述切换机制包括：
16、主机通过广播报文发送心跳协议，从机接收并回复单字节确认报文；
17、当主机计划离网时广播切换报文，第二排序的从机发送确认帧，并通过广播报文发送心跳协议，切换至主机模式，原主机切换回从机模式。
18、优选地，所述多台区的双向ac/dc换流器基于直流母线电压信号进行无通讯链路稳压控制，来调整交流侧输入输出，即当直流母线电压下降或直流侧功率不足时，各双向ac/dc换流器采用下垂控制策略降低交流输出功率，实现母线电压稳定控制。
19、(三)有益效果
20、与现有技术相比，本专利技术所提供的一种多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，具有以下有益效果：
21、1)各配变互为“热备用”，并且通过中央控制器均衡调节各配变负载率，无需投资增容，提高了配变的负载利用率，实现变压器最经济运行；
22、2)三层控制架构实现了多台区交直流柔性互联的简单高效协调控制，通过潮流控制器主动调节，能够实现潮流的灵活控制，提供实时快速无功补偿，台区无需额外配置无功补偿装置，充分保障电能质量；
23、3)能够有效解决分布式新能源接入后末端电压过高的问题，实现电压主动控制；
24、4)通过对光伏、储能设备的集中控制，实现冲击性负荷下的削峰填谷，可有效缓解台区尖峰负载率；
25、5)对不同台区内源-网-荷-储进行并网、离网统一管控，优化系统运行工况，提高清洁能源消纳效率，实现高弹性电网源-网-荷-储高效互动；
26、6)中央控制器之间通过构建切换机制实现毫秒级主从工作模式切换，避免由于主机失效造成的系统停运，并且通过此切换机制可实现各中央控制器均具备主机控制能力，提高系统稳定性和供电可靠性；
27、7)多台区的双向ac/dc换流器基于直流母线电压信号进行无通讯链路稳压控制，实现了在通讯链路失效极端情况下的系统稳定运行，进一步提高系统稳定性和供电可靠性。
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1.一种多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：包括在多台区低压侧构建的直流母线，所述直流母线与交流母线之间通过双向AC/DC换流器进行功率交换，系统内通过构建设备级控制层、就地控制层、统一控制层的三级控制架构进行协调控制；
2.根据权利要求1所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述设备级控制层接收就地控制层发出的PQ控制模式/VF控制模式切换指令、有功控制目标值、无功控制目标值和交流电压控制指令；
3.根据权利要求2所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述中央控制器在主机模式、从机模式中的一种运行模式下运行，任意时刻系统中仅有一台中央控制器运行于主机模式下；
4.根据权利要求3所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述中央控制器在主机模式下运行时，除了实现本地从机控制逻辑外，还需要基于从机上传的各台区运行状态向对应的从机发送有功控制目标值；
5.根据权利要求4所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述中央控制器之间通过构建切换机制实现毫
6.根据权利要求1所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述多台区的双向AC/DC换流器基于直流母线电压信号进行无通讯链路稳压控制，来调整交流侧输入输出，即当直流母线电压下降或直流侧功率不足时，各双向AC/DC换流器采用下垂控制策略降低交流输出功率，实现母线电压稳定控制。
...【技术特征摘要】
1.一种多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：包括在多台区低压侧构建的直流母线，所述直流母线与交流母线之间通过双向ac/dc换流器进行功率交换，系统内通过构建设备级控制层、就地控制层、统一控制层的三级控制架构进行协调控制；
2.根据权利要求1所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述设备级控制层接收就地控制层发出的pq控制模式/vf控制模式切换指令、有功控制目标值、无功控制目标值和交流电压控制指令；
3.根据权利要求2所述的多台区低压侧交直流柔性互联协调控制系统，其特征在于：所述中央控制器在主机模式、从机模式中的一种运行模式下运行，任意时刻系统中仅有一台中央控制器运行于主机模式下；
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：左益豪，段朝华，陶雪峰，叶雷，谢清松，陈平，李敏，段伟，李潇，程韦，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司广德市供电公司，
类型：发明
国别省市：
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