【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含光储直柔的双端双极直流配电网的，具体涉及一种含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法。
技术介绍
1、“光储直柔”是指通过光伏等可再生能源发电、储能、直流配电和柔性交互技术来构建适应碳中和目标需求的新型建筑配电系统。相比于传统交流配电网，直流配电网更适合大规模的光储直柔建筑的接入。与单极直流配电网相比，双极直流配电网的电压等级更加灵活，供电可靠性更高，具备更大的发展潜力。但是对于双极直流配电网而言，正负极间不平衡的负载和光伏出力会导致较大的中性线电流，增大线路压降，增大节点电压偏差和极间电源电压不平衡度。中性线电流耦合了正负极电压，加大了电压控制的难度。对于双端供电的系统而言，在控制电压的过程中还需要协调考虑不同区域的中性线电流方向，更加增大了电压质量控制的难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，包括以下步骤：
4、将双端双极直流配电网解耦为两个单端双极直流配电网，每个单端双极直流配电网的电源电压均包括正极电源电压与负极电源电压；
5、分别调控所述两个单端双极直流配电网的电源电压，每个单端双极直流配电网得到调控后的正极电源电压与调控后的负极电源电压；
6、根据所述调控后的正极电源电压与调控后的负极电源电压计算每个单端双
7、当任意一个单端双极直流配电网的电源电压不平衡度超过不平衡度阈值时，则根据最大允许电源电压不平衡度校正超过不平衡度阈值的单端双极直流配电网的电源电压。
8、进一步的，将双端双极直流配电网解耦为两个单端双极直流配电网的步骤包括：
9、获取含光储直柔的双端双极直流配电网在时间尺度ts下的历史运行数据；
10、根据所述历史运行数据计算时间尺度ts下各个台区的净负荷功率，每个台区的净负荷功率等于该台区内所有光储直柔建筑的净负荷功率之和；光储直柔的净负荷功率等于负荷功率减去内部电源的功率；
11、将每个台区分别作为一个负荷节点，并根据净负荷功率寻找功率分点；根据功率分点将所述双端双极直流配电网解耦为两个单端双极直流配电网。
12、进一步的，采用电压最低点作为功率分点，正极线上的正极功率分点按下式计算：
13、
14、负极线上的负极功率分点分别按下式计算
15、
16、式中，n表示负荷节点的数量；pp,i、pn,i分别表示第i个负荷节点正极、负极连接的净负荷功率；δpp、δpn分别表示双端双极直流配电网正极功率分点、负极功率分点两侧电路的净负荷功率差值。
17、进一步的，解耦得到的两个单端双极直流配电网的等值网络的数学表达式如下：
18、
19、式中，r'p,1、r'nu,1和r'n,1分别表示两个单端双极直流配电网中网络1用于补偿正极、中性线和负极线路压降的参数；r'p,2、r'nu,2和r'n,2分别表示两个单端双极直流配电网中网络1用于补偿正极、中性线和负极线路压降的参数；vp1和vp2分别表示网络1和网络2的正极负载电压；vn1和vn2分别表示网络1和网络2的负极负载电压；vsp,1和vsp,2分别表示网络1和网络2的正极电源电压；vsn,1和vsn,2分别表示网络1和网络2的负极电源电压；ip,1和ip,2分别表示网络1和网络2的正极线电流；in,1和in,2分别表示网络1和网络2的负极线电流；inu,1和inu,2分别表示网络1和网络2的中性线电流。
20、进一步的，将时间尺度ts划分为若干时段，分时段计算各个台区的净负荷功率，分时段寻找功率分点，根据不同时段得到的功率分点将所述双端双极直流配网解耦为不同时段下的两个单端双极直流配电网；为不同时段下的两个单端双极直流配电网建立相应的等值网络；根据不同时段的等值网络构建损失函数。
21、进一步的，所述损失函数如下：
22、
23、式中，ts表示时间尺度，t表示时间段。
24、进一步的，按如下方式求解下垂控制参数的值：
25、将损失函数改写为矩阵形式：
26、
27、式中，x、y均为中间向量；从历史运行数据中提取各个时段的ip,1、ip,2、inu,1与inu,2分别构成中间向量x中的向量ip,1、ip,2、inu,1与inu,2；从历史运行数据中提取各个时段的vsp,1和vsp,2分别构成中间向量y中的向量vsp,1、vsp,2；w表示待求矩阵，w中的元素即为下垂控制参数；
28、当所述矩阵的偏导时，得到w＝(xtx)-1xty，从而得到下垂控制参数的值。
29、进一步的，所述电源电压不平衡度的计算通式如下：
30、
31、式中，ubh表示电源电压不平衡度；ts表示时间尺度；t表示时间段；vsp,j(t)表示时间段t内调控后的正极电源电压；vsn,j(t)表示时间段t内调控后的负极电源电压；j∈1,2，当j＝1时，表示两个单端双极直流配电网中的网络1，当j＝2时，表示两个单端双极直流配电网中的网络2。
32、进一步的，根据最大允许电源电压不平衡度校正超过不平衡度阈值的单端双极直流配电网的电源电压的步骤包括：
33、建立目标函数f：
34、f＝(v0sp,j-vsp,j)2+(v0sn,j-vsn,j)2
35、根据最大允许电源电压不平衡度构建约束条件：
36、
37、式中，vsp,j表示调控后的正极电源电压；vsn,j表示调控后的负极电源电压；v0sp,j表示校正后的正极电源电压；v0sn,j表示校正后的负极电源电压；j∈1,2，当j＝1时，表示两个单端双极直流配电网中的网络1，当j＝2时，表示两个单端双极直流配电网中的网络2；ε表示最大允许电源电压不平衡度；
38、在所述约束条件下求解使所述目标函数最小的解，从而得到校正后的正极电源电压与负极电源电压。
39、进一步的，所述校正后的正极电源电压与负极电源电压如下：
40、
41、式中，vsp,j表示调控后的正极电源电压；vsn,j表示调控后的负极电源电压；v0sp,j表示校正后的正极电源电压；v0sn,j表示校正后的负极电源电压；j∈1,2，当j＝1时，表示两个单端双极直流配电网中的网络1，当j＝2时，表示两个单端双极直流配电网中的网络2；ε表示最大允许电源电压不平衡度。
42、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
43、1、本专利技术将双端双极直流配电网解耦为两个单端双极直流配电网，分别进行独立调控，降低了双端双极直流配电网的电压控制难度，实现了控制双端双极直流配电网的电压平本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，将双端双极直流配电网解耦为两个单端双极直流配电网的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，采用电压最低点作为功率分点，正极线上的正极功率分点按下式计算：
4.根据权利要求3所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，解耦得到的两个单端双极直流配电网的等值网络的数学表达式如下：
5.根据权利要求4所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，将时间尺度Ts划分为若干时段，分时段计算各个台区的净负荷功率，分时段寻找功率分点，根据不同时段得到的功率分点将所述双端双极直流配网解耦为不同时段下的两个单端双极直流配电网；为不同时段下的两个单端双极直流配电网建立相应的等值网络；根据不同时段的等值网络构建损失函数。
6.根据权利要求4所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，
7.根据权利要求6所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，按如下方式求解下垂控制参数的值：
8.根据权利要求1所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，所述电源电压不平衡度的计算通式如下：
9.根据权利要求1所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，根据最大允许电源电压不平衡度校正超过不平衡度阈值的单端双极直流配电网的电源电压的步骤包括：
10.根据权利要求9所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，所述校正后的正极电源电压与负极电源电压如下：
...【技术特征摘要】
1.一种含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，将双端双极直流配电网解耦为两个单端双极直流配电网的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，采用电压最低点作为功率分点，正极线上的正极功率分点按下式计算：
4.根据权利要求3所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，解耦得到的两个单端双极直流配电网的等值网络的数学表达式如下：
5.根据权利要求4所述的含光储直柔的双端双极直流配电网的电压平衡方法，其特征在于，将时间尺度ts划分为若干时段，分时段计算各个台区的净负荷功率，分时段寻找功率分点，根据不同时段得到的功率分点将所述双端双极直流配网解耦为不同时段下的两个单端双极...
【专利技术属性】
技术研发人员：周念成，宋佳航，谭昊，周平，傅秀林，管真琪，兰倢，李音洁，刘华勇，游春，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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