CN110854844B - 交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质 - Google Patents

交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质 Download PDF

Info

Publication number
CN110854844B
CN110854844B CN201910986769.8A CN201910986769A CN110854844B CN 110854844 B CN110854844 B CN 110854844B CN 201910986769 A CN201910986769 A CN 201910986769A CN 110854844 B CN110854844 B CN 110854844B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
distribution network
power distribution
direct current
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910986769.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110854844A (zh
Inventor
刘国伟
赵宇明
王静
艾精文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd filed Critical Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority to CN201910986769.8A priority Critical patent/CN110854844B/zh
Publication of CN110854844A publication Critical patent/CN110854844A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110854844B publication Critical patent/CN110854844B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/02Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks using a single network for simultaneous distribution of power at different frequencies; using a single network for simultaneous distribution of ac power and of dc power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Abstract

本发明涉及一种交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质。该交直流柔性互联配电网的控制方法,根据其实际有功功率值和实际电压值的平方之间的函数关系,计算了其在模式切换过程中的频率波动值,并将该频率波动值应用于直流柔性互联配电网的电压控制。以此,该控制方法可以根据供电过程和模式切换过程中的频率波动值对交直流柔性互联配电网进行控制,无需考虑离网模式检测环节,减小了模式切换过程中出现过电流而引起电压源换流器过流闭锁的可能性,提高了配电网的供电稳定性。

Description

交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质
技术领域
本发明涉及供电技术领域,特别是涉及一种交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质。
背景技术
近几年来,随着城市的快速发展,用电负荷快速增加,如何提高中压配电网系统的供电可靠性问题日益凸显。
传统技术中,中压的交直流柔性互联配电网的供电通常采用柔性直流技术。该柔性直流技术可以通过电压源换流器使交直流柔性互联配电网在并网模式和离网模式间进行切换,从而实现切换电源,以持续供电的目的。
申请人在实现传统技术的过程中发现:传统的交直流柔性互联配电网在并网模式和离网模式间进行切换时,系统稳定性较差。
发明内容
基于此,有必要针对传统技术中存在的交直流柔性互联配电网在进行模式切换时系统稳定性较差的问题,提供一种交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质。
一种交直流柔性互联配电网的控制方法,包括:
获取所述交直流柔性互联配电网的额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值,并根据所述电压差值得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq
建立所述交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系;
根据所述函数关系,计算所述交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω;
根据所述交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω之和,计算交直流转换角度θref
根据所述第一电压分量Ud、第二电压分量Uq和交直流转换角度θref计算所述交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值。
在其中一个实施例中,所述额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值为Uacref-Uac
在其中一个实施例中,所述根据所述电压差值得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq,包括:
对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,以得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud
令所述第二电压分量Uq为:Uq=0。
在其中一个实施例中,所述对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,以得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud,包括:
对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,计算得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud为:Ud=(Kpu+Kiu/s)(Uacref-Uac);
其中,Kpu为所述比例调节的比例系数;Kiu为所述积分调节的积分系数。
在其中一个实施例中,所述建立所述交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系,包括:
根据所述交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P随实际直流电压值Udc的平方的增大而减小,建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系,所述函数关系为:
Figure BDA0002236939590000031
其中,Pref为所述交直流柔性互联配电网的额定有功功率值;KDC为所述交直流柔性配电网的直流电压控制系数;Udcref为所述交直流柔性互联配电网的额定直流电压值。
在其中一个实施例中,所述根据所述函数关系,计算所述交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω,包括:
根据所述
Figure BDA0002236939590000032
计算所述交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω,所述频率波动值Δω为:
Figure BDA0002236939590000033
在其中一个实施例中,所述根据所述交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω之和,计算交直流转换角度θref,包括:
根据所述额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω,计算所述额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω之和为:ω=ω0+Δω;
根据所述ω=ω0+Δω计算所述交直流转换角度θref,所述交直流转换角度θref为:θref=ω(1/s)=(ω0+Δω)(1/s)。
在其中一个实施例中,所述根据所述第一电压分量Ud、第二电压分量Uq和交直流转换角度计算所述交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值之后,还包括:
对所述三相电压值进行脉冲宽度调制,以得到所述交直流柔性互联配电网的控制信号。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一个实施例所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法的步骤。
一种交直流柔性互联配电网,包括:
若干个相互独立的电压源换流器,所述电压源换流器具有直流输入端和交流输出端,所述直流输入端工作时与直流母线电连接;权利要求1至8任意一项所述的控制方法用于控制所述电压源换流器工作,以输出三相交流电;
若干个相互独立的变电站,所述变电站具有交流输入端和用电输出端,任一所述交流输入端与一个所述交流输出端电连接,所述用电输出端用于供给交流电。
上述交直流柔性互联配电网的控制方法,根据其实际有功功率值和实际电压值的平方之间的函数关系,计算了其在模式切换过程中的频率波动值,并将该频率波动值应用于直流柔性互联配电网的电压控制。以此,即可使该直流柔性互联配电网即适用于并网模式的功率和电压控制,又可以自动适应离网模式的运行工况,大大简化了控制系统的结构。同时,该控制方法,可以根据供电过程和模式切换过程中的频率波动值对交直流柔性互联配电网进行控制,无需考虑离网模式检测环节,减小了模式切换过程中出现过电流而引起电压源换流器过流闭锁的可能性,提高了配电网的供电稳定性。
附图说明
图1为本申请一个实施例中交直流柔性互联配电网的结构示意图。
图2为本申请一个实施例中交直流柔性互联配电网的控制方法的流程示意图。
图3为本申请一个实施例中交直流柔性互联配电网的实际有功功率和实际直流电压值的平方之间的函数关系示意图。
图4为本申请另一个实施例中交直流柔性互联配电网的控制方法的流程示意图。
图5为本申请一个实施例中交直流柔性互联配电网的控制方法的策略示意图。
其中,各附图标号所代表的含义分别为:
10、交直流柔性互联配电网;
100、电压源换流器;
200、变电站。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
传统技术中,交直流柔性互联配电网在从并网模式切换至离网模式时通常需要经过较为复杂的控制结构进行切换,且切换过程中往往会由于过电流而引起换流器过流闭锁,中断交直流柔性互联配电网运行。本申请针对前述控制结构复杂和交直流柔性互联配电网系统稳定性差的问题,提供一种交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备和可读存储介质。
如图1所示,一种交直流柔性互联配电网10,包括若干个相互独立的电压源换流器100和若干个相互独立的变电站200。
具体的,电压源换流器100是指采用电容作为直流侧的储能元件,采用电感作为交流侧的储能元件的换流器。换流器一般是由单个或多个换流桥组成的进行交直流转换的设备。一般的,换流器可以包括整流器和逆变器,其中整流器用于将交流电转换为直流电,逆变器用于将直流电转换为交流电。在本实施例中所采用的换流器为电压源换流器100。电压源换流器100连接于直流母线(包括直流母线正极KM+和直流母线负极KM-)和变电站200之间,其用于获取直流母线中的直流电,并将该直流电转换为交流电。一般来说,电压源换流器100输出的交流电为三相交流电。
变电站200用于获取电压源换流器100输出的三相交流电,并对该三相交流电进行电压转换,再将转换后的交流电输出至用户。转换后的交流电的电压应符合用户需求。
其中,当直流母线的直流电供给正常时,电压源换流器100处于并网模式。当直流母线的直流电供给出现故障时,电压源换流器100可以由并网模式切换至离网模式,即孤岛模式。针对电压源换流器100切换模式,即交直流柔性互联配电网切换模式的过程中所可能出现的稳定性差的问题,本申请采用如下实施例的控制方法对电压源换流器进行控制:
如图2所示,一种交直流柔性互联配电网的控制方法,用于控制交直流柔性互联配电网中的电压源换流器,包括如下步骤:
S100,获取交直流柔性互联配电网的额定交流电压值与实际交流电压值的电压差值,并根据电压差值得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量和第二电压分量。
首先,该控制方法应首先获取交直流柔性互联配电网的额定交流电压值Uacref,这里的额定交流电压值Uacref指电压源换流器输出三相交流电的额定电压值。同时,该控制方法还应获取交直流柔性互联配电网的实际交流电压值Uac,这里的实际交流电压值Uac指电压源换流器输出三相交流电的实际电压值。获取额定交流电压值Uacref和实际交流电压值Uac后,即可根据额定交流电压值Uacref和实际交流电压值Uac得到两者的电压差值Uacref-Uac
其次,获取额定交流电压值Uacref和实际交流电压值Uac的电压差值Uacref-Uac后,即可根据电压差值Uacref-Uac得到该交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq。其中,第一电压分量Ud为电压源型换流器输出三相交流电的d轴电压分量,第二电压分量Uq为电压源换流器输出三相交流电的q轴电压分量。
S200,建立交直流柔性互联配电网的实际有功功率值与实际直流电压值的平方之间的函数关系。
一般来说,对于交直流柔性互联配电网,随着实际直流电压值Udc的平方的增大,实际有功功率值P会下降。因此,交直流柔性互联配电网的实际直流电压值Udc会影响其实际有功功率值P,基于此,需要建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系的表达式,从而将其应用于交直流柔性互联配电网的控制过程。
S300,根据函数关系,计算交直流柔性互联配电网的频率波动值。
建立实际有功功率值P和实际直流电压值Udc的平方之间函数关系后,根据该函数关系计算交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω。该频率波动值Δω的含义是:在交直流柔性互联配电网中,由于实际直流电压值Udc的变化引起的电流实际频率相对额定交流电压频率ω0的变化量。在电压源换流器进行模式切换时,该频率波动值Δω可能会影响交直流柔性互联配电网的稳定性。由此,本申请的交直流柔性互联配电网的控制方法,将该频率波动值考虑在内,从而提升交直流柔性互联配电网的稳定性。
S400,根据交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率和频率波动值之和,计算交直流转换角度。
计算得到频率波动值Δω后,本申请的交直流柔性互联配电网的控制方法,即可获取其额定交流电压频率ω0,并得到额定交流电压频率ω0与频率波动值Δω之和。
此时,根据频率与角度的关系式,即可根据该额定交流电压频率ω0与频率波动值Δω之和计算得到交直流转换角度θref
S500,根据第一电压分量、第二电压分量和交直流转换角度计算交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值。
由步骤S100已经得到第一电压分量Ud和第二电压分量Uq,由步骤S400又求得交直流转换角度。以此,即可根据第一电压分量Ud、第二电压分量Uq和交直流转换角度θref,将第一电压分量Ud和第二电压分量Uq转换为三相电压值,即该交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值。
需要注意的是,上述步骤S100与步骤S200、S300和步骤S400之间并没有逻辑关系。步骤S100所得的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq的作用是在步骤S500中,与步骤S400所得的交直流转换角度θref一起计算得到三相电压值。由此,步骤S100仅需位于步骤S500之前即可,而不必位于步骤S200之前。
上述交直流柔性互联配电网的控制方法,根据其实际有功功率值和实际电压值的平方之间的函数关系,计算了其在模式切换过程中的频率波动值,并将该频率波动值应用于直流柔性互联配电网的电压控制。以此,即可使该直流柔性互联配电网即适用于并网模式的功率和电压控制,又可以自动适应离网模式的运行工况,大大简化了控制系统的结构。同时,该控制方法,可以根据供电过程和模式切换过程中的频率波动值对交直流柔性互联配电网进行控制,无需考虑离网模式检测环节,减小了模式切换过程中出现过电流而引起电压源换流器过流闭锁的可能性,提高了配电网的供电稳定性和持续运行能力。采用该控制方法运行的交直流柔性互联配电网,其电压源换流器的输出电压和频率无需额外统一协调控制器,仅需控制器软件的改进,提高了系统的经济性和适应性。该控制方法,更适合交直流柔性互联配电网在并网模式和离网模式两种不同工况下的统一控制。
在其中一个实施例中,额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值为Uacref-Uac。此时,步骤S100中的根据电压差值Uacref-Uac得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq,包括:
对电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,从而得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud
以及,另第二电压分量Uq为:Uq=0。
具体的,可以通过PI调节器(proportional integral controller,比例积分控制器)对电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,从而得到该交直流柔性互联配电网的第一电压分量。
使用PI调节器对电压差值Uacref-Uac进行调节后,所得的第一电压分量Ud为:Ud=(Kpu+Kiu/s)(Uacref-Uac);
其中,Kpu为所述比例调节的比例系数;Kiu为所述积分调节的积分系数。
对于第二电压分量Uq,由于换流器不具有q轴的电压分量,因此,可以是第二电压分量Uq=0。
在一个实施例中,上述交直流柔性互联配电网的控制方法,其步骤S200建立交直流柔性互联配电网的实际有功功率值与实际直流电压值的平方之间的函数关系,包括:
根据交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P随实际直流电压值Udc的平方的增大而减小,建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系。所述函数关系为:
Figure BDA0002236939590000101
具体的,如图3所示,在实际的交直流柔性互联配电网中,随着其实际直流电压值Udc的平方
Figure BDA0002236939590000102
的增大,实际有功功率值P会呈线性减小。据此,可以建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系:
Figure BDA0002236939590000103
其中,Pref为交直流柔性互联配电网的额定有功功率值;KDC为交直流柔性配电网的直流电压控制系数;Udcref为交直流柔性互联配电网的额定直流电压值。
进一步的,当建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系后,步骤S300根据函数关系,计算交直流柔性互联配电网的频率波动值,包括:
根据
Figure BDA0002236939590000104
计算交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω。该频率波动值Δω为:
Figure BDA0002236939590000105
其中,KP为交直流柔性互联配电网的有功功率控制系数。
在一个实施例中,本申请的交直流柔性互联配电网的控制方法,其步骤S400根据交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率和频率波动值之和,计算交直流转换角度,包括:
根据额定交流电压频率ω0和频率波动值Δω,计算额定交流电压频率ω0和频率波动值Δω之和为:ω=ω0+Δω;
进一步的,
Figure BDA0002236939590000106
此时,根据ω=ω0+Δω计算交直流转换角度θref,根据交直流转换角度θref与频率的关系,可以得知,交直流转换角度θref为:
Figure BDA0002236939590000111
其中,1/s指秒分之一。
在一个实施例中,如图4所示,本申请的交直流柔性互联配电网的控制方法,其步骤S500之后还包括:
S600,对三相电压值进行脉冲宽度调制,以得到交直流柔性互联配电网的控制信号。
具体的,可以通过PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度)调制器对步骤S500计算出的三相电压值进行脉冲宽度调制,从而得到用于控制电压源换流器的调制脉冲信号。
下面结合附图5对本申请的交直流柔性互联配电网的控制方法进行举例说明。
如图5所示,一般来说,交直流柔性互联配电网中,电压源换流器的控制过程包括:S1,根据交直流柔性互联配电网的额定交流电压值Uacref和实际交流电压值Uac,得到两者的电压差值Uacref-Uac;S2,对该电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,得到该交直流柔性互联配电网的d轴电压分量Ud,d轴电压分量Ud为:Ud=(Kpu+Kiu/s)(Uacref-Uac);S3,另根据电压源换流器的额定输出频率ω0计算交直流转换角度θref1;S4,令该交直流柔性互联配电网的q轴电压分量Uq为0,根据Ud、Uq和θref1,共同作用经过dq到ABC转换得到三相电压值,其中,该三相电压值包括A相电压值μAref1、B相电压值μBref1和C相电压值μCref1;S5,使用PWM调制器对三相电压值进行脉冲宽度调制,得到调制脉冲信号。
本申请的交直流柔性互联配电网的控制方法,基于上述步骤S1到S5,将电压源换流器在模式切换过程中引起的频率波动考虑到其中。如图5所示,包括:S6,根据下垂控制原理,建立交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系,该函数关系为:
Figure BDA0002236939590000121
S7,根据前述函数关系得到模式切换过程中的频率波动值
Figure BDA0002236939590000122
S8,将该频率波动值Δω与前述S3中的额定输出频率ω0相加,得到ω=ω0+Δω;在根据ω=ω0+Δω重新计算交直流转换角度θref;S9,根据重新计算的交直流转换角度θref及Ud和Uq共同作用经过dq到ABC转换得到三相电压值,其中,该三相电压值包括A相电压值μAref、B相电压值μBref和C相电压值μCref;S10,使用PWM调制器对三相电压值进行脉冲宽度调制,得到调制脉冲信号。
上述过程中,Pref为交直流柔性互联配电网的额定有功功率值;KDC为交直流柔性配电网的直流电压控制系数;Udcref为交直流柔性互联配电网的额定直流电压值;KP为交直流柔性互联配电网的有功功率控制系数。μAref1、μBref1和μCref1为传统技术中得到的三相电压值;μAref、μBref和μCref为本申请的控制方法所得的三相电压值。
本申请还提供一种计算机设备,其包括存储器和处理器。该存储器存储有计算机程序,且该计算机程序可以被处理器所执行。处理器执行该计算机程序时,实现上述任意一个实施例中的交直流柔性互联配电网的控制方法的步骤。
具体的,处理器执行该计算机程序时,实现下述步骤:
获取交直流柔性互联配电网的额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值,并根据电压差值得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq
建立交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系;
根据函数关系,计算交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω;
根据交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率ω0和频率波动值Δω之和,计算交直流转换角度θref
根据第一电压分量Ud、第二电压分量Uq和交直流转换角度θref计算交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值。
在一个实施例中,额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值为Uacref-Uac
进一步的,处理器执行步骤“根据电压差值得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq”时,具体为:
对电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,以得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud
令第二电压分量Uq为:Uq=0。
更进一步的,处理器执行步骤“对电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,以得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud”时,具体为:
对电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,计算得到交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud为:Ud=(Kpu+Kiu/s)(Uacref-Uac);
其中,Kpu为比例调节的比例系数;Kiu为积分调节的积分系数。
在一个实施例中,处理器执行步骤“建立交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系”时,具体为:
根据交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P随实际直流电压值Udc的平方的增大而减小,建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系,函数关系为:
Figure BDA0002236939590000131
其中,Pref为交直流柔性互联配电网的额定有功功率值;KDC为交直流柔性配电网的直流电压控制系数;Udcref为交直流柔性互联配电网的额定直流电压值。
进一步的,处理器执行步骤“根据函数关系,计算交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω”时,具体为:根据
Figure BDA0002236939590000141
计算交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω,频率波动值Δω为:
Figure BDA0002236939590000142
其中,KP为交直流柔性互联配电网的有功功率控制系数。
在一个实施例中,处理器执行步骤“根据交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率ω0和频率波动值Δω之和,计算交直流转换角度θref”时,具体为:
根据额定交流电压频率ω0和频率波动值Δω,计算额定交流电压频率ω0和频率波动值Δω之和为:ω=ω0+Δω;
根据ω=ω0+Δω计算交直流转换角度θref,交直流转换角度θref为:θref=ω(1/s)=(ω0+Δω)(1/s)。
在一个实施例中,处理器执行的计算机程序还可以包括:对三相电压值进行脉冲宽度调制,以得到交直流柔性互联配电网的控制信号。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时上述任意一个实施例中的交直流柔性互联配电网的控制方法的步骤。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述交直流柔性互联配电网的额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值,并根据所述电压差值得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq
建立所述交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系,包括:
根据所述交直流柔性互联配电网的实际有功功率值P随实际直流电压值Udc的平方的增大而减小,建立实际有功功率值P与实际直流电压值Udc的平方之间的函数关系,所述函数关系为:
Figure FDA0003123916900000011
其中,Pref为所述交直流柔性互联配电网的额定有功功率值;KDC为所述交直流柔性配电网的直流电压控制系数;Udcref为所述交直流柔性互联配电网的额定直流电压值;
根据所述
Figure FDA0003123916900000012
计算所述交直流柔性互联配电网的频率波动值Δω,所述频率波动值Δω为:
Figure FDA0003123916900000013
其中,KP为所述交直流柔性互联配电网的有功功率控制系数;
根据所述交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω之和,计算交直流转换角度θref
根据所述第一电压分量Ud、第二电压分量Uq和交直流转换角度θref计算所述交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值。
2.根据权利要求1所述的交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,所述额定交流电压值Uacref与实际交流电压值Uac的电压差值为Uacref-Uac
3.根据权利要求2所述的交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,所述根据所述电压差值得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud和第二电压分量Uq,包括:
对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,以得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud
令所述第二电压分量Uq为:Uq=0。
4.根据权利要求3所述的交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,所述对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,以得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud,包括:
对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节,计算得到所述交直流柔性互联配电网的第一电压分量Ud为:Ud=(Kpu+Kiu/s)(Uacref-Uac);
其中,Kpu为所述比例调节的比例系数;Kiu为所述积分调节的积分系数。
5.根据权利要求4所述的交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
通过比例积分控制器对所述电压差值Uacref-Uac进行比例调节和积分调节。
6.根据权利要求1所述的交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,所述根据所述交直流柔性互联配电网的额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω之和,计算交直流转换角度θref,包括:
根据所述额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω,计算所述额定交流电压频率ω0和所述频率波动值Δω之和为:ω=ω0+Δω;
根据所述ω=ω0+Δω计算所述交直流转换角度θref,所述交直流转换角度θref为:θref=ω(1/s)=(ω0+Δω)(1/s)。
7.根据权利要求1所述的交直流柔性互联配电网的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一电压分量Ud、第二电压分量Uq和交直流转换角度计算所述交直流柔性互联配电网输出交流电压的三相电压值之后,还包括:
对所述三相电压值进行脉冲宽度调制,以得到所述交直流柔性互联配电网的控制信号。
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种交直流柔性互联配电网,其特征在于,包括:若干个相互独立的电压源换流器(100)和若干个与所述电压源换流器(100)一一对应的变电站(200);
所述电压源换流器(100)工作时连接于直流母线与所述变电站(200)之间,且所述电压源换流器(100)根据如权利要求1至7任意一项所述的控制方法工作,以获取直流电并输出三相交流电;
所述变电站(200)用于对所述三相交流电进行电压转换并输出。
CN201910986769.8A 2019-10-17 2019-10-17 交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质 Active CN110854844B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910986769.8A CN110854844B (zh) 2019-10-17 2019-10-17 交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910986769.8A CN110854844B (zh) 2019-10-17 2019-10-17 交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110854844A CN110854844A (zh) 2020-02-28
CN110854844B true CN110854844B (zh) 2021-10-01

Family

ID=69596514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910986769.8A Active CN110854844B (zh) 2019-10-17 2019-10-17 交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110854844B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104795810A (zh) * 2015-04-24 2015-07-22 山东大学 直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制方法
CN105932706A (zh) * 2016-05-31 2016-09-07 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种提高混合背靠背直流系统的协调控制方法
ES1170933U (es) * 2016-10-10 2016-11-24 Angel ARCOS VARGAS Dispositivo para reducir la potencia máxima demandada por un usuario eléctrico
CN108832657A (zh) * 2018-06-22 2018-11-16 太原理工大学 交直流混合微电网双向功率变换器虚拟同步电机控制方法
CN109638897A (zh) * 2018-12-04 2019-04-16 国网冀北电力有限公司 一种适用于交直流混合配电网的协同控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104795810A (zh) * 2015-04-24 2015-07-22 山东大学 直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制方法
CN105932706A (zh) * 2016-05-31 2016-09-07 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种提高混合背靠背直流系统的协调控制方法
ES1170933U (es) * 2016-10-10 2016-11-24 Angel ARCOS VARGAS Dispositivo para reducir la potencia máxima demandada por un usuario eléctrico
CN108832657A (zh) * 2018-06-22 2018-11-16 太原理工大学 交直流混合微电网双向功率变换器虚拟同步电机控制方法
CN109638897A (zh) * 2018-12-04 2019-04-16 国网冀北电力有限公司 一种适用于交直流混合配电网的协同控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110854844A (zh) 2020-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3174186B1 (en) Method and apparatus for decoupling the power of grid-connected inverter
US20080239770A1 (en) Active Network Filter
US11532990B2 (en) Power conversion device that performs DC-to-DC conversion
US8988906B2 (en) Power conversion apparatus
CN108565880B (zh) 一种分散式交直流混合系统储能soc控制方法
CN110289647B (zh) 交直流混合微电网中互联变流器的自适应下垂及滞回控制方法
JP7145881B2 (ja) 三相Vienna整流器を制御するための方法
CN111740454A (zh) 一种基于母线接口变换器的混合微电网交直流电压统一控制方法
US10848075B2 (en) Reactive AFE power control
TWI616047B (zh) 雙向電源轉換裝置
KR20220020955A (ko) 멀티레벨 변환기를 위한 전압 밸런스 시스템 및 방법
CN111301170A (zh) 能够减少低频漏电流的充电装置
CN110854844B (zh) 交直流柔性互联配电网及其控制方法、计算机设备、介质
RU2665697C1 (ru) Способ совместной компенсации реактивной мощности, подавления токов высших гармоник и симметрирования токов тяговой нагрузки железной дороги
US10581338B2 (en) Power supply system
US11942876B2 (en) Power conversion device
RU2669770C1 (ru) Способ совместной частичной компенсации реактивной мощности, подавления токов высших гармоник и симметрирования токов тяговой нагрузки железной дороги
CN113013931A (zh) 一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法及系统
CN107947316B (zh) 一种船舶电力系统整流发电机与蓄电池并联供电控制方法
CN107612013B (zh) 一种直流电网电压范围控制方法
Ahmed et al. High performance three phase AC-DC PWM converter with decoupled controller using Matlab/Simulink
JP7166507B1 (ja) 電力変換装置
US10998733B2 (en) Power conversion system and associated control method
KR20230069461A (ko) 전력 변환 장치의 전력 제어 시스템 및 방법
KR102040228B1 (ko) 배터리 충전 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant