CN110581544A - 一种ai人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，包括：采集模块，该采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；主控制单元，承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；本发明的有益效果是：通过预警模块用于对面临的威胁进行预警，并利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动，通过微电网中央控制器(MGCC)，进行相应的电压恢复和均流控制，有助于提高控制的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法。
背景技术
人工智能，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。
微电网也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。
微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题；开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。
直流微电网：分布式电源、储能装置、负荷等均连接至直流母线，直流网络再通过电力电子逆变装置连接至外部交流电网，直流微电网通过电力电子变换装置可以向不同电压等级的交流、直流负荷提供电能，分布式电源和负荷的波动可由储能装置在直流侧调节。
交流微电网：分布式电源、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流母线，目前交流微电网仍然是微电网的主要形式，通过对PCS处开关的控制，可实现微电网并网运行与孤岛模式的转换。
交直流混合微电网：既含有交流母线又含有直流母线，既可以直接向交流负荷供电又可以直接向直流负荷供电。
电力系统稳定性可分为静态稳定、暂态稳定和动态稳定。
电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。
电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢得到原来稳定运行状态的能力，通常指第一或第二摆不失步。
电力系统动态稳定是指系统受到干扰后，不发生振幅不断增大的振荡而失步。
远距离输电线路的输电能力受这3种稳定能力的限制，有一个极限。它既不能等于或超过静态稳定极限，也不能超过暂态稳定极限和动态稳定极限。
为了解决复杂直流微电网母线电压控制中对单一控制单元的依赖；以及提前对面临的威胁进行预警，为此我们提出一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，解决复杂直流微电网母线电压控制中对单一控制单元的依赖；以及提前对面临的威胁进行预警。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，包括：
采集模块，该采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
主控制单元，承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
稳定模块，该模块用于确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；
预警模块，用于对面临的威胁进行预警；
控制方法如下：
步骤一：通过采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
步骤二：通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
步骤三：通过预警模块对面临的威胁进行预警；
步骤四：通过观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
步骤五：通过微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
步骤六：通过稳定模块确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述采集模块的型号为HC-215。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述通信模块为GPRS模块或4G模块。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述预警模块的型号为ZSR2184。
作为本发明的一种优选的技术方案，确保系统稳定运行，需要在线路上增设串联电容，串联电容的容抗占线路电抗的40-60％。
作为本发明的一种优选的技术方案，通过常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器，提高静态、暂态和动态的稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过预警模块用于对面临的威胁进行预警，并利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
(2)通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动，通过微电网中央控制器(MGCC)，进行相应的电压恢复和均流控制，有助于提高控制的稳定性。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，包括：
采集模块，该采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；采集模块的型号为HC-215；
主控制单元，承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；通信模块为GPRS模块或4G模块；
稳定模块，该模块用于确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；
预警模块，用于对面临的威胁进行预警；预警模块的型号为ZSR2184；
控制方法如下：
步骤一：通过采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
步骤二：通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
步骤三：通过预警模块对面临的威胁进行预警；
步骤四：通过观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
步骤五：通过微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
步骤六：通过稳定模块确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，而与线路阻抗成反比，减少线路电抗和维持电压，可提高系统稳定性，在线路上装设串联电容是一种有效的减少线路阻抗的方法，串联电容的容抗占线路电抗的40％；常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器(PSS)，同时提高静态、暂态和动态3种稳定性。
实施例2
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，包括：
采集模块，该采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；采集模块的型号为HC-215；
主控制单元，承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；通信模块为GPRS模块或4G模块；
稳定模块，该模块用于确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；
预警模块，用于对面临的威胁进行预警；预警模块的型号为ZSR2184；
控制方法如下：
步骤一：通过采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
步骤二：通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
步骤三：通过预警模块对面临的威胁进行预警；
步骤四：通过观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
步骤五：通过微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
步骤六：通过稳定模块确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，而与线路阻抗成反比，减少线路电抗和维持电压，可提高系统稳定性，在线路上装设串联电容是一种有效的减少线路阻抗的方法，串联电容的容抗占线路电抗的50％；常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器(PSS)，同时提高静态、暂态和动态3种稳定性.
实施例3
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，包括：
采集模块，该采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；采集模块的型号为HC-215；
主控制单元，承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；通信模块为GPRS模块或4G模块；
稳定模块，该模块用于确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；
预警模块，用于对面临的威胁进行预警；预警模块的型号为ZSR2184；
控制方法如下：
步骤一：通过采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
步骤二：通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
步骤三：通过预警模块对面临的威胁进行预警；
步骤四：通过观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
步骤五：通过微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
步骤六：通过稳定模块确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，而与线路阻抗成反比，减少线路电抗和维持电压，可提高系统稳定性，在线路上装设串联电容是一种有效的减少线路阻抗的方法，串联电容的容抗占线路电抗的60％；常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器(PSS)，同时提高静态、暂态和动态3种稳定性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，其特征在于：包括：
采集模块，该采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
主控制单元，承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
稳定模块，该模块用于确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性；
预警模块，用于对面临的威胁进行预警；
控制方法如下：
步骤一：通过采集模块用于采集交流输入电压、直流输入电压、合母电压；
步骤二：通过主控制单元承担直流微电网内分布式电源输出功率波动或负荷扰动；
步骤三：通过预警模块对面临的威胁进行预警；
步骤四：通过观测器，利用本地直流母线电压及主电源变流器瞬时输出功率信息，实现对直流母线上功率扰动的快速跟踪；
步骤五：通过微电网中央控制器(MGCC)，检测直流母线电压以及参与直流母线电压调节的各单元输出功率，然后进行相应的电压恢复和均流控制，通过通信模块与参与下垂控制的各分布式电源或交直流接口变流器的直流母线电压控制系统进行通信；
步骤六：通过稳定模块确保系统的稳定运行，提高静态、暂态和动态的稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，其特征在于：所述采集模块的型号为HC-215。
3.根据权利要求1所述的一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，其特征在于：所述通信模块为GPRS模块或4G模块。
4.根据权利要求1所述的一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，其特征在于：所述预警模块的型号为ZSR2184。
5.根据权利要求1所述的一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，其特征在于：确保系统稳定运行，需要在线路上增设串联电容，串联电容的容抗占线路电抗的40-60％。
6.根据权利要求1所述的一种AI人工智能交直流微电网暂态、动态、稳定态控制方法，其特征在于：通过常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器，提高静态、暂态和动态的稳定性。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191217 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |