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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柔性互联系统,特别是涉及到低压柔性互联系统多模式切换控制方法。
技术介绍
1、随着电力系统新能源的发展,火力发电退减,新能源渗透,分布式能源的大规模接入配电系统,给传统配电系统带来了新的挑战。而传统配电网一般采用“闭环设计、开环运行”的运行方式。正常运行时,各配网潮流自然分布,无法主动调控负荷需求随着分布式电源的大量接入,各配网变压器常常会陷入轻、重载运行,变压器综合损耗提升。当应对变压器常态检修或、馈线非常态故障等异常状态,传统配电系统通常配有常开联络开关以便应对异常状态下的负荷转供,但常开联络开关无法调控功率,不能完全的解决变压器轻重载运行、异常状态负荷转供等问题。
2、而柔性多状态开关(flexible multi state switch, fmss)可以很好的替代传统的联络开关,是一种通过直流母线将配电室各配网进行柔性互联的电力电子装置,fmss接入配电系统使得潮流变得双向、可控。在发生故障异常时,通过闭锁,可以切断故障电流,与继电保护装置配合,能快速切除故障。fmss还可以对故障台区负荷进行转供,有效减少停电时间以故障台区失电量最小为目标,但是传统的fmss在具体执行转供目标时,并没有考虑变压器经济运行和系统网络损耗。
3、低压柔性互联系统是由fmss将直流组网室与交流配电室互联而成;通过对电压源型换流器(voltage source converter, vsc)进行功率控制,统筹调配柔性互联系统中各类电源资源。目前不能同时完成新能源消纳,变压器轻、重载运行,馈线故障供电快速恢
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,用以克服现有技术中无法同时完成新能源消纳,变压器轻、重载运行,馈线故障供电快速恢复、模式间平滑切换的目标。
2、一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,包括以下步骤,
3、步骤一、通过负荷调控策略,建立负荷调控目标函数,进行柔性多状态开关fmss装置与各配网之间的柔性互联;
4、步骤二、通过所述步骤一建立的负荷调控策略优化目标,保证馈线从站正常;以端口功率调节裕度最大的主站选取原则,进行主站重新选取,保证馈线主站正常;
5、步骤三、设置馈线异常恢复策略模型优化目标函数和馈线异常恢复策略模型约束条件;
6、步骤四、计算满足所述步骤一的负荷调控目标函数,和所述步骤三约束条件下,各端电压源型换流器vsc功率分配方案;
7、步骤五、输出分配方案,通过改进的状态跟踪控制器,平滑的调控柔性多状态开关fmss各端口输出功率,进行异常状态下的负荷转供及经济运行。
8、所述步骤一的负荷控制策略为:当选取不同容量变压器、不同容量的fmss进行负荷调控时,在稳态运行和异常状态切换运行时,需保证系统运行的经济性、稳定性;以变压器经济运行区间和互联系统网络损耗最小为指标,建立负荷调控目标函数:
9、
10、式中, e all_loss表示负荷调控目标函数, p ti_loss表示变压器i的综合损耗, p fi_loss表示fmss端口i的传输损耗。
11、所述负荷调控目标函数相关参数的计算方法为:
12、
13、式中, p ti0表示变压器i空载损耗kw, p tiz表示变压器i负载损耗kw, λ表示变压器i负载率, p ti表示变压器二次侧输出功率kw, s tni表示变压器i额定容量kva,表示变压器i功率因数均取0.95, p fi_loss表示fmss端口i传输损耗,变流器效率 η均取98%, p fi表示fmss中变流器vsci传输有功功率kw。
14、所述步骤三约束条件包括变压器最佳经济运行区间约束,fmss功率运行平衡约束,互联系统功率平衡约束以及fmss端口容量约束。
15、所述步骤二端口功率调节裕度最大的主站选取原则为
16、
17、式中, s fimax为i端口fmss的最大容量, s fi为i端口fmss的当前目标视在功率, s icc为i端口功率调节裕度, s maincc为fmss各端口中的最大功率调节裕度, q fi表示fmss中变流器vsci传输无功功率kvar。
18、通过上述设计方案,本专利技术可以带来如下有益效果:一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,通过fmss将相邻配网变压器低压侧进行互联,其功率可通过fmss各端口进行双向流动,以达到变压器经济运行,负荷功率支持的目的;并考虑到不同容量变压器的最佳经济运行区间有差别的现状,以变压器最佳经济运行区间约束,fmss功率运行平衡约束,互联系统功率平衡约束,fmss端口容量约束作为约束条件,以主站端口最大可调功率裕度、和互联系统网络损耗最小作为目标调控,并依托改进状态跟踪控制器有效减小了不同运行模式切换瞬间带来的冲击电压,有效提升了系统运行经济性、可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:所述步骤一的负荷控制策略为:当选取不同容量变压器、不同容量的FMSS进行负荷调控时,在稳态运行和异常状态切换运行时,需保证系统运行的经济性、稳定性;以变压器经济运行区间和互联系统网络损耗最小为指标,建立负荷调控目标函数:
3.根据权利要求2所述的一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:所述负荷调控目标函数相关参数的计算方法为:
4.根据权利要求1所述的一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:所述步骤三约束条件包括变压器最佳经济运行区间约束,FMSS功率运行平衡约束,互联系统功率平衡约束以及FMSS端口容量约束。
5.根据权利要求1所述的一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:所述步骤二端口功率调节裕度最大的主站选取原则为
【技术特征摘要】
1.一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:包括以下步骤,
2.根据权利要求1所述的一种低压柔性互联系统多模式切换优化控制方法,其特征是:所述步骤一的负荷控制策略为:当选取不同容量变压器、不同容量的fmss进行负荷调控时,在稳态运行和异常状态切换运行时,需保证系统运行的经济性、稳定性;以变压器经济运行区间和互联系统网络损耗最小为指标,建立负荷调控目标函数:
3.根据权利要求2所述的一种低压柔性互...
【专利技术属性】
技术研发人员:庞丹,尹瑜,赵昌鹏,葛津铭,衣红印,王志鹏,王振浩,王朝斌,黄一珠,李国庆,
申请(专利权)人:国网吉林省电力有限公司长春供电公司,
类型:发明
国别省市:
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