【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于配电网柔性互联技术、分布式控制和配电网故障恢复，尤其是涉及一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法。
技术介绍
1、配电台区直接面向终端电力用户，在直接为电力用户供电的同时，也是分布式光伏和电动汽车接入的主要载体。
2、配电网柔性互联技术利用电压源型换流器(voltage source converter,vsc)连接不同的配电网络，并且利用vsc可直接构造直流台区，便于直流型分布式电源和负荷的高效接入。直流台区中储能和柴油发电机等分布式电源以及柔性互联装置具有良好的可控性，在发生故障时可为负荷快速供电，传统的供电恢复策略通常为集中式控制，由负责供电恢复的中央控制器获取配电网络的拓扑结构和设备信息，并将故障恢复的控制指令传达给储能等可控设备。传统的集中式控制对通信依赖度高、投资成本大，必须依靠稳定的通信网络才能可靠实现配电台区的供电恢复，通信设备的投运以及运维费用大大增加了投资成本。随着配电网络中越来越多分布式电源的不断接入，集中式控制的稳定性逐渐受到冲击，相比于集中式控制，新型的分布式控制通信依赖度低、投资成本小，适用于微电网、配电台区等小型电力系统的运行控制。
3、近几年，依靠可再生能源的分布式发电(distributed generation,dg)发展迅速，为实现变压器故障后，低压直流配电台区负荷的快速经济恢复，提出了一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法。首先，利用储能系统下垂控制实现故障后电压一次调节，为负荷提供快速的电压支撑；其次，基于柴油发电机等可控发电设备之间的点
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法，解决了集中式控制对于通信依赖度高、投资成本大的问题，适用于微电网、配电台区等小型电力系统，特别是对低压直流台区供电快速恢复具有高效的控制，对通信依赖度低、投资成本小，供电快速恢复进一步减小了发电成本。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法，包括，
3、获取低压直流台区拓扑结构，构建低压直流台区模型，基于低压直流台区功能平衡原则，将多个直流设备接入低压直流母线；
4、基于下垂控制曲线，储能系统进行故障后电压一次调节；具体为故障发生后，储能系统增加输出功率为负荷供电；
5、获取低压直流台区所需供电恢复目标函数，其中，所述供电恢复目标函数用于获取供电恢复目标的最小发电成本；
6、基于最小发电成本和第一约束条件，构建低压直流台区供电恢复模型；
7、基于一致性控制原则，获取所需一致性控制目标函数，其中，所述一致性控制目标函数用于获取最小电压偏差；
8、基于最小电压偏差和第二约束条件，建立低压直流台区供电恢复可控dg分布式控制方案。
9、优选地，所述低压直流台区由单个或者多个vsc引出直流母线。
10、优选地，所述低压直流台区功能平衡原则为，
11、
12、式中：ndg、ness、nvsc和nload分别为可控dg、储能系统、vsc和直流负荷的数量；pi,dg、pj,ess、pk,vsc和pm,load分别为第i个可控dg、第j个储能系统、第k个vsc和第m个直流负荷注入低压直流母线的功率。
13、优选地，储能系统进行电压一次调节后恢复系统电压，具体为，
14、f1＝(vbus-vr)2
15、式中：vbus为低压直流母线电压，vr为低压直流母线电压的额定值。
16、优选地，可控dg的发电成本为：
17、
18、其中，cm表示第m个可控dg的发电成本；pm表示第m个可控dg的输出功率；am、bm、cm表示第m个可控dg的发电成本系数；
19、以发电成本最小的供电恢复目标函数表示为：
20、
21、其中，nc表示可控dg的集合。
22、优选地，根据等效微增量原则，可控dg的发电成本最小时，对任意第m个和第n个可控dg：
23、2ampm+bm＝2anpn+bn m,n∈nc
24、对第m个可控dg，定义其发电成本状态变量xm为：
25、xm＝2ampm+bm m∈nc
26、可控dg输出功率受到最大输出功率约束和爬坡速率约束：
27、
28、其中，pm,min和pm,max是第m个可控dg输出功率的最小值和最大值，pm,dif是第m个可控dg在一个控制窗口内输出功率变化量，pm,difmax是第m个可控dg在一个控制窗口内输出功率变化量的最大值。
29、所述低压直流台区供电恢复模型为：
30、obj.f＝(vbus-vr)2
31、
32、优选地，所述一致性控制目标函数为，
33、
34、其中，m为节点的个数，目标函数f为凸函数。
35、对第m个可控dg，其控制的目标函数为：
36、fm＝(vm+pmrm-vr)2
37、对可控dg发电成本状态变量xm求导，可得最小电压偏差：
38、
39、其中，vm为第m个可控dg的本地电压；rm为第m个可控dg连接直流母线上的线路电阻，母线电压对第m个可控dg输出功率的偏导通过潮流灵敏度计算得出，与rm均从上一级的调控中心中获取。
40、优选地，所述第一约束条件为可控dg的最大输出功率和爬坡速率；
41、所述第二约束条件为可控dg的最小供电成本。
42、本专利技术实施例带来了以下有益效果：
43、本专利技术提出一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法。为实现故障后低压直流配电台区负荷的快速恢复，在储能系统实现电压一次控制后，利用可控dg进行分布式二次控制。在所提出的可控dg分布式控制方法中，将供电成本最小转换为一致性约束，以电压偏差最小作为目标函数，只利用可控dg之间的点对点通信即可完成供电恢复，能以较小的通讯需求实现快速的供电恢复，同时能保证发电成本最小，具有良好的应用价值。
44、本专利技术在提出之前，常规的集中式控制种大量通信设备的投运以及运维费用大大增加了投资成本，并且对于有大量分布式电源接入的低压直流台区适配度较低，低压直流台区快速供电恢复的稳定性不断受到冲击。
45、本专利技术在提出之后，解决了集中式控制对于通信依赖度高、投资成本大的问题，并且适用于微电网、配电台区等小型电力系统，特别是对低压直流台区供电快速恢复具有高效的控制，对通信依赖度低、投资成本小，供电快速恢复进一步减小了发电成本。
46、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分特征从说明书中变得显而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征在于，所述低压直流台区由单个或者多个VSC引出直流母线。
3.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征在于，所述低压直流台区功能平衡原则为，
4.根据权利要求1所述的分布式控制方法，所述基于下垂控制曲线，储能系统进行故障后电压一次调节，其特征在于，故障发生后，储能系统增加输出功率为负荷供电。
5.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征在于，还包括储能系统进行电压一次调节后恢复系统电压，具体为，
6.根据权利要求1所述的分布式控制方法，所述获取低压直流台区所需供电恢复目标函数，所述供电恢复目标函数用于获取供电恢复目标的最小发电成本，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的分布式控制方法，所述基于最小发电成本和第一约束条件，构建低压直流台区供电恢复模型，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征在于，所述一致性控制目标函数为，
9.根据权利要求1
...【技术特征摘要】
1.一种低压直流台区供电快速恢复的分布式控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征在于，所述低压直流台区由单个或者多个vsc引出直流母线。
3.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征在于，所述低压直流台区功能平衡原则为，
4.根据权利要求1所述的分布式控制方法，所述基于下垂控制曲线，储能系统进行故障后电压一次调节，其特征在于，故障发生后，储能系统增加输出功率为负荷供电。
5.根据权利要求1所述的分布式控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡益菲，钱峰，司威，陆涛，秦丽杰，闫龙，刘爽，苗树国，杨赫，吴飞凡，陈志华，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司滨海供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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