CN112234597B - 一种低压直流协调控制方法、系统及装置 - Google Patents

一种低压直流协调控制方法、系统及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低压直流协调控制方法、系统及装置，本发明在通讯正常时，协调控制侧根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，下发调度指令，低压直流系统侧采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；在通讯异常时，低压直流系统侧采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率；有效实现了低压直流系统的优化管控和协调控制，可实现故障的有效处置、运行效益提升。

Description

一种低压直流协调控制方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及一种低压直流协调控制方法、系统及装置，属于配电网领域和电力电子领域。
背景技术
配电网是电网的重要组成部分，是连接电网和用户的重要环节和新基建的重点。配电网聚集了大量的分布式电源、储能、电动汽车充电设施等可控性源荷，具有天然的供电管控平台属性，也是构建能源互联网的重要基础，在能源转换环节发挥着枢纽作用。规模化新能源与电动汽车充电桩的建设，传统配电台区的容量已不能满足未来充电负荷的需求，而城市电网又存在扩容困难等问题，同时配电网出现了承载不均衡、效能不经济、网荷匹配差等问题。
以低压直流为核心构建的柔性台区系统、低压直流配网或交直流配网，可挖掘现有单台区的供电潜力，同时使台区具有一定的潮流控制能力，也能更快更广地适应充电负荷和新能源的随机接入和动态波动。但是，以低压直流为主要特征的配电网或微网，由于直流互联带来的直流并联运行等特点，产生了多变流器间协调控制的新应用需求，亟需系统级低压直流协调控制技术进行系统级优化管控。
发明内容
本发明提供了一种低压直流协调控制方法、系统及装置，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种低压直流协调控制方法，包括，
响应于通讯正常，获取低压直流系统各台区的运行数据；
根据运行数据，确定低压直流系统当前最佳的运行方式；
根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，向低压直流系统下发与调度策略相应的调度指令。
根据运行数据，确定低压直流系统的运行状态，根据低压直流系统的运行状态，确定低压直流系统当前最佳的运行方式。
运行方式包括直流互济、经济运行、储能充电、故障隔离、故障支援、故障退出、弹性恢复、储能支援、节点控制和交流转供。
各运行方式对应的调度策略为，
直流互济对应的调度策略：根据各台区配电变压器的直流可用容量比例，确定各台区变流器的有功出力；
经济运行对应的调度策略：当直流负载<＝m％×单个变流器容量，只投运单个变流器；当(i+m％)×单个变流器容量<直流负荷<＝(i+1+m％)×单个变流器容量，则投运i+2台变流器；其中，m％＝变流器最大运行功率值-直流负荷同时接入容量；
储能充电对应的调度策略：将储能作为直流负荷的一种，维持直流互济方式；
故障隔离对应的调度策略：响应于某直流区域发生直流母线故障，将对应变流器闭锁退出，并断开其与直流母线的联络开关，切除直流母线的直流联络线开关，保留其他无故障直流区域正常向直流侧负荷供电，其他无故障直流区域重新组网或结列运行；
故障支援对应的调度策略：交流电源失电造成的失压故障，通过交流失电故障判据定位后，失压台区变流器对该台区交流母线恢复供电，失压台区变流器的直流侧输入功率由其余台区变流器共同提供直流功率；
故障退出对应的调度策略：响应于低压直流系统中的互联故障端数超过阈值、或者直流母线电压欠压/过压超过阈值、或者直流侧出现故障电流超限，启动故障退出运行方式；
弹性恢复对应的调度策略：响应于低压直流系统发生交流区域或变流器直流极间故障，将对应变流器闭锁退出，并断开与其直流母线的联络开关，直流母线间的直流联络开关维持闭合状态，故障端的直流负荷由剩余正常的变流器根据直流可用容量供电和自动均衡；
储能支援对应的调度策略：响应于储能支援未投入，获取各台区超载容量，取最大值作为储能有功指令；响应于储能支援投入，根据预判储能退出后的台区过载情况和当前台区过载情况进行综合评判；
节点控制对应的调度策略：与各变流器间构建开入开出节点的备用通讯系统，通过开入开出节点编码的模式进行通信管理和信息交互，并对变流器的输出功率进行控制；
交流转供对应的调度策略：根据过载台区变流器的交流转供有功和总直流负荷，获得剩余台区变流器的总有功出力；根据剩余台区变流器的有功分配系数，分配剩余台区变流器的总有功出力。
一种低压直流协调控制方法，包括，
响应于通讯正常，接收到协调控制侧下发的与调度策略相应的调度指令，采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；
响应于通讯异常，采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率。
均主式控制方法为，
基于低压直流系统中变流器稳定运行需求，利用多主协同式的三环控制算法和考虑直流线路压阻系数的无差反下垂控制策略，使各变流器独立控制直流电压及有功功率。
补偿控制方法为，
根据历史同时间的负荷数据，确定各台区变流器的有功出力；
根据随机有功出力及主台区稳压对负荷的功率偏差所造成的直流母线电压偏差，调节各台区变流器的有功出力进行补偿控制。
一种低压直流协调控制系统，包括协调控制侧系统和低压直流系统侧系统；
协调控制侧系统包括：
数据获取模块：响应于通讯正常，获取低压直流系统各台区的运行数据；
运行状态确定模块：根据运行数据，确定低压直流系统的运行状态；
运行方式确定模块：根据低压直流系统的运行状态，确定低压直流系统当前最佳的运行方式；
调度策略确定模块：根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，向低压直流系统下发与调度策略相应的调度指令；
低压直流系统侧系统包括：
指令调配功率模块：响应于通讯正常，接收到协调控制侧下发的与调度策略相应的调度指令，采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；
自调配功率模块：响应于通讯异常，采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率。
一种低压直流协调控制装置，包括协调控制装置，协调控制装置分别连接能量管理系统/配电自动化系统、各台区变流器所连的本地控制装置，协调控制装置内装载有用以执行协调控制侧低压直流协调控制方法的指令程序，本地控制装置内装载有用以执行低压直流系统侧低压直流协调控制方法的指令程序。
一种低压直流协调控制装置，包括协调控制装置，协调控制装置分别连接能量管理系统/配电自动化系统、各台区变流器，协调控制装置内装载有用以执行协调控制侧低压直流协调控制方法的指令程序，变流器内装载有用以执行低压直流系统侧低压直流协调控制方法的指令程序。
本发明所达到的有益效果：本发明在通讯正常时，协调控制侧根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，下发调度指令，低压直流系统侧采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；在通讯异常时，低压直流系统侧采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率；有效实现了低压直流系统的优化管控和协调控制，可实现故障的有效处置、运行效益提升。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明方法的体系框图；
图3为梯次回环区间；
图4为低压直流协调控制装置采用分层分区协控通讯控制架构的示意图；
图5为分层分区协控通讯控制架构对应的运行方式；
图6为低压直流协调控制装置采用扁平化通讯控制架构的示意图；
图7为扁平化通讯控制架构对应的运行方式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和2所示，一种低压直流协调控制方法，包括协调控制侧方法和低压直流系统侧方法。
协调控制侧方法，包括以下步骤：
1)响应于通讯正常，获取低压直流系统各台区的运行数据，含台区和变流器(具体为交直变流器PCS，后续交直变流器均简称为“变流器”)的运行数据。
2)根据运行数据，确定低压直流系统的运行状态，根据低压直流系统的运行状态，确定低压直流系统当前最佳的运行方式。
分析配网各互联台区及直流网架的交直电压、交直电流、开关状态等运行数据，根据故障定位判据得出低压直流系统是否存在故障及故障在何位置、台区是否存在过载或轻载问题，同时得出不同台区的直流负荷的及其负载率、不同台区交流负荷及其配变负载率，确定低压直流系统当前最佳的运行方式。
运行方式包括直流互济、经济运行、储能充电、故障隔离、故障支援、故障退出、弹性恢复、储能支援、节点控制和交流转供。
3)根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，向低压直流系统下发与调度策略相应的调度指令，即各变流器控制指令及各开关的控制指令。
在某运行方式下，计算该方式下各直流互联下的变流器的有功功率/直流电压等控制目标、各联络开关分合，下发各变流器和联络开关进行动作响应。
直流互济：
问题：1)直流负荷供电无法单独依靠某台区的配变容量进行供给；2)各台区向直流侧负荷输出的有功出力需与各台区的配变经济区间匹配。
目标：优化低压直流配电网中变流器的出力，使各台区的配变容量处于经济负载率，通常为20％～70％负载率时效率较优。
调度策略：根据各台区配电变压器的直流可用容量比例，确定各台区变流器的有功出力，具体算法如下：
1)计算直流总负荷
Figure GDA0003782082120000071
其中，VaP_PCS[j]为各变流器的实时有功功率；通过求和获知直流配网中的总直流潮流(即直流负荷功率+损耗)，用于协控装置对变流器进行二次有功分配分配；
2)计算低压直流系统的总可用容量；
SPower_Pcs[i]＝StPower[i]-AcPower[i]
SPowerSum＝∑SPower_Pcs[i]
其中，StPower[i]、AcPower[i]分别为第i台区的配电变压器容量和交流负荷，SPower_Pcs[i]为第i台区配电变压器的直流可用容量，SPowerSum为所有台区配电变压器的直流可用总容量；
3)计算各变流器的分配系数；
Figure GDA0003782082120000072
4)计算各变流器的有功指令；
PcsRef[i]＝DcPower*PcsCoef[i]。
根据各台区配电变压器的直流可用容量(配电变压器容量-交流负荷)的大小，调整各台区的低压交直流柔性接口装置的直流输出功率，可用容量大的台区出力大，可用容量小的台区出力小，以优化变压器和线路的负载率为目标，实现互联系统的动态增容和潮流互济。
直流互济的有功指令更新周期控制在20ms以内，若各变流器采用对等式协同控制，直流负荷接入直流配网后其负荷会尽快由各站自主供电变为各站协同供电；若采用补强主从式控制，直流负荷接入直流配网后尽快由主站独立供电变为各站协同供电。
经济运行：
问题：低压直流系统是多机(即多个变流器)直流互联系统，直流侧接入负荷会发生变化。若该系统始终处于所有机全开的状态，由于变流器损耗、联络线损耗等损耗的存在，系统会存在较高的空载运行损耗。同时，单变流器在不同的运行功率下的损耗不同，负载率较低时单变流器效率低。
目标：优化低压直流配电网中变流器的组网数量，确定当前直流负荷下的直流组网数量，始终确保低压直流互联系统运行在最经济运行区间。
调度策略：根据当前系统负荷和系统可用余量动态调整系统开机数，直流负荷每增大到一定功率时，增加变流器启动的数量，使系统的供电容量和直流负荷处于容载经济匹配状态；具体为：当直流负载<＝m％×单个变流器容量，只投运单个变流器；当(i+m％)×单个变流器容量<直流负荷<＝(i+1+m％)×单个变流器容量，则投运i+2台变流器；其中，m％＝变流器最大运行功率值-直流负荷同时接入容量。
启停顺序：优先开启配变负载率较小台区的变流器，优先关闭配变负载率较大台区的变流器。
图3梯次回环区间PN-PN’：防止负荷波动造成变流器频繁投退，回环差通常取5～10kW。该区间与变流器控制策略有关
主从式：
Figure GDA0003782082120000081
多主协同：
Figure GDA0003782082120000091
其中，PN为开启第N台变流器的直流负荷大小，Pmax为变流器额定容量，Pcharge为充电桩典型功率。
储能充电：
目标：对SOC低于充电门槛值的储能进行充电。
调度策略：将储能作为直流负荷的一种，维持直流互济方式。
低压直流系统运行正常即无轻重载及故障等问题，且储能SOC低于门槛值即储能需要充电时，启动储能充电运行方式，此时需要维持直流互济方式，将储能作为直流负荷的一种。储能SOC达到放电门槛值时，结束充电；当出现过载/故障问题时，储能充电运行方式停止。
故障隔离：
问题：低压直流系统是一个多机直流互联系统，系统中联络线、变流器、直流开关、直流母线存在不同故障，某端的直流区发生故障。
目标：低压直流系统出现严重故障时，即出现直流区域故障时，隔离故障区域，避免故障连锁或扩大。
调度策略：根据直流母线纵差等原理，响应于某直流区域发生直流母线故障，将对应变流器闭锁退出，并断开其与直流母线的联络开关，切除直流母线的直流联络线开关，保留其他无故障直流区域正常向直流侧负荷供电，其他无故障直流区域重新组网或结列运行。
假设共N个台区，1个故障后，N-1运行，N-1中各台区变流器有功指令计算如下：
Figure GDA0003782082120000101
PcsCoef2[FRNum]＝0
Figure GDA0003782082120000102
其中，若故障区变流器不需重启和重启潮流控制，则VaP_PCS[FRNum]为0；
PcsCoef2[i]为N-1个无故障区域中变流器的有功分配比例，即N-1个的有功指令为总直流负荷乘以该系数，故障隔离区的ACDC有功指令为0；PcsRef2[i]为N-1个无故障区域中变流器的有功指令值；VaP_PCS[j]为各变流器的实时有功功率，用于计算总直流负荷。
故障支援：
问题：低压直流系统是一个多机直流互联系统，系统中联络线、变流器、直流开关、直流母线存在不同故障，某端的交流进线电源发生故障。
目标：为交流负荷提供持续供电回路，提高配电系统可靠性和用户用电体验。
调度策略：交流电源失电造成的失压故障，通过交流失电故障判据定位后，失压台区变流器采用Vf控制及反向不平供电能力对该台区交流母线恢复供电，失压台区变流器的直流侧输入功率由其余台区变流器共同提供直流功率。
故障退出：
问题：低压直流系统是一个多机直流互联系统，系统中联络线、变流器、直流开关、直流母线存在不同故障，系统可能出现严重故障。
目标：系统严重故障时，系统快速退出。
调度策略：响应于低压直流系统中的互联故障端数超过阈值、或者直流母线电压欠压/过压超过阈值、或者直流侧出现故障电流超限，启动故障退出运行方式。
弹性恢复：
问题：低压直流系统是一个多机直流互联系统，系统中联络线、变流器、直流开关、直流母线存在不同故障，某端出现变流器故障或交流母线故障。
目标：当互联的某端出现非直流区域故障时，利用直流互联系统对该端的直流侧负荷继续供电。
调度策略：响应于低压直流系统发生交流区域或变流器直流极间故障(非直流母线故障)，将对应变流器闭锁退出，并断开与其直流母线的联络开关，直流母线间的直流联络开关维持闭合状态，故障端的直流负荷由剩余正常的变流器根据直流可用容量供电和自动均衡。
储能支援：
问题：直流协调控制器与变流器之间发生通信异常。
目标：实现对直流负荷过载的治理，保障系统安全稳定运行。
调度策略：响应于储能支援未投入，获取各台区超载容量，取最大值作为储能有功指令；同时，为防止储能支撑运行方式出现频繁投退，增加防储能频繁投退功能；响应于储能支援投入，根据预判储能退出后的台区过载情况和当前台区过载情况进行综合评判；
结合预判储能退出后的台区过载情况和当前台区过载情况进行综合评判，得出表1所示的3种状态：A、储能投入，当前仍超载；B、储能投入，当前不超载，若储能退出则超载；C、储能投入，当前不超载，若储能退出不超载；3种状态对应不同的储能支撑处理方式。
表1过载状态判定表
Figure GDA0003782082120000121
其中，DcSupFlag表明超载原因是主站直流过载还是多站直流过载。DcSupFlag＝1表明超载原因是主站超载，DcSupFlag＝2表明超载原因是多站超载。
DcSupFlag1代表储能是否治理好过载及过载情况是否天然消失。DcSupFlag1＝0代表储能未投入，即首次过载。DcSupFlag1＝1代表储能已投入，当前仍存在超载问题，具体原因见DcSupFlag。DcSupFlag1＝2代表储能已投入，当前无存在超载问题，若储能退出后会超载。DcSupFlag1＝2代表储能已投入，当前不超载，若储能退出则超载。
储能支撑有功指令与变流器控制模式配合。储能支撑与N直协控(直流协调控制器)虽然都是对直流侧潮流进行调控，但由于直流侧输送有功功率和直流负荷的自然平衡，储能支撑会改变N直协控的总有功出力，因此，需要考虑储能支撑投入后是否会影响N直协控的正常工作。A、若采用就地均等式控制(非主从)，储能支撑所投入的功率会减少N台变流器的有功出力(在直流电压平衡下)，而储能支撑必然小于上一个控制周期的N台变流器的有功出力，因此不存在问题，直接投入即可；B、若采用主从式控制，储能支撑所投入的功率会首先减少主机变流器的有功处理，如果储能支撑功率大于主站变流器的直流侧功率，则主站为维持直流电压恒定，可能会出现有功倒送问题，因此在主从控制时需考虑储能支撑功率指令小于主站有功功率。
节点控制：
问题：直流协调控制器与变流器之间发生通信异常。
目标：为系统提供备用通信方式，防止在通信故障后对系统的失控。
调度策略：与各变流器间构建开入开出节点的备用通讯系统，通过开入开出节点编码的模式进行通信管理和信息交互，并对变流器的输出功率进行控制；或者也可通过备用通信系统提供变流器间的通讯，防止在通信故障后对系统的失控。
交流转供：
问题：交流负荷出现波动，造成配电台区的配电变压器负载率出现重载风险。
目标：通过直流互联系统，对重/过载台区的交流负荷进行潮流输送，降低该台区的负载率。
调度策略：根据过载功率，考虑一定功率控制裕度，得出过载台区变流器的交流转供有功(负值)，根据过载台区变流器的交流转供有功和总直流负荷(总直流负荷减去过载台区变流器的交流转供有功)，获得剩余台区变流器的总有功出力；根据剩余台区变流器的有功分配系数，分配剩余台区变流器的总有功出力。
低压直流系统侧方法，包括：
1)响应于通讯正常，接收到协调控制侧下发的与调度策略相应的调度指令，采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率。
均主式控制方法：基于低压直流系统中变流器经阻性直流线路并联的稳定运行需求，利用多主协同式的三环控制算法和考虑直流线路压阻系数的无差反下垂控制策略，使各变流器独立控制直流电压及有功功率，可实现各变流器出力不同时公共直流电压恒定(电压偏差≤±1％)、各站变流器共同响应冲击性负荷(响应时间偏差≤2ms)、任意站故障系统均可稳定运行、任意站故障恢复后均可无缝接入。
补强主从式控制方法：主站变流器控制直流电压和无功功率，从站控有功功率和无功功率。主站承载直流侧负荷接入的冲击，在通过直流互济将直流负荷按照实时比例分摊到各台区变流器，对直流侧负荷进行快速消纳。由于单个主站的可用容量供给冲击负荷时会存在容量不足等风险，因此在直流侧增加功率型直流储能和能量型直流储能，直流侧直流电压由于直流负荷增大时波动抑制由功率型储能自动支撑，其中时间尺度大的直流负荷供电需求由能量型储能提供(经由协控装置进行调度)。
2)响应于通讯异常，采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率；即低压直流系统侧直接进行调配功率，无需正常通讯时，协调控制侧的过程。
无通讯下垂控制方法：各变流器就地控制直流侧母线电压及有功；各变流器根据直流电压变化及下垂曲线确定各机有功出力，其中下垂曲线有直流电压允许偏差和直流线路阻抗确定。
补偿控制方法：根据历史同时间的负荷数据，确定各台区变流器的有功出力；根据随机有功出力及主台区稳压对负荷的功率偏差所造成的直流母线电压偏差，调节各台区变流器的有功出力进行补偿控制。
上述方法对应的软件系统，即低压直流协调控制系统，包括协调控制侧系统和低压直流系统侧系统；
协调控制侧系统包括：
数据获取模块：响应于通讯正常，获取低压直流系统各台区的运行数据；
运行状态确定模块：根据运行数据，确定低压直流系统的运行状态；
运行方式确定模块：根据低压直流系统的运行状态，确定低压直流系统当前最佳的运行方式；
调度策略确定模块：根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，向低压直流系统下发与调度策略相应的调度指令；
低压直流系统侧系统包括：
指令调配功率模块：响应于通讯正常，接收到协调控制侧下发的与调度策略相应的调度指令，采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；
自调配功率模块：响应于通讯异常，采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率。
一种低压直流协调控制装置，当通讯正常时，采用包含运行方式、调度控制和协同控制的3层控制架构，分为分层分区协控通讯控制架构和扁平化通讯控制架构两种，分别适于大规模或较大容量的低压直流配电系统和小规模或较小容量的低压直流系统。
如图4所示，装置采用分层分区协控通讯控制架构，包括协调控制装置，协调控制装置分别连接能量管理系统/配电自动化系统、各台区变流器所连的本地控制装置，协调控制装置内装载有用以执行协调控制侧方法的指令程序，本地控制装置内装载有用以执行低压直流系统侧方法的指令程序，其中，协调控制侧方法中的运行方式如图5所示。
图4中，针对规模较大低压直流系统的通讯控制架构，具体为：①区域协调控制装置对上支持61850/MMS通讯，实现系统数据对监控主站上送；区域协调控制装置对下支持与多个本地控制装置的组成一对多的GOOSE通信网，包括光/电两种GOOSE网接口，通过GOOSE网快速下发控制指令。②本地控制装置对上与区域协调控制装置进行GOOSE通讯；对下支持与多个交直流柔性接口设备、储能PCS、光伏逆变器、风电变流器等通信，可采集交直流系统的模拟量、开入/开出量，采用RJ45以太网接口/GOOSE网接口，支持ModBus TCP等多种协议。
如图6所示，装置采用扁平化通讯控制架构，包括协调控制装置，协调控制装置分别连接能量管理系统/配电自动化系统、各台区变流器，协调控制装置内装载有用以执行协调控制侧方法的指令程序，变流器内装载有用以执行低压直流系统侧方法的指令程序，其中，协调控制侧方法中的运行方式如图7所示。
图6的架构中，协调控制装置对上支持61850/MMS通讯，实现系统数据对监控主站上送；对下支持与多个变流器、交直流柔性接口设备、储能PCS、光伏逆变器、风电变流器等设备的通信，可采集交/直流系统的模拟量、开入/开出量，采用RJ45以太网接口/GOOSE网接口，支持ModBus TCP等多种协议。
本发明在通讯正常时，协调控制侧根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，下发调度指令，低压直流系统侧采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；在通讯异常时，低压直流系统侧采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率；有效实现了低压直流系统的优化管控和协调控制，可实现故障的有效处置、运行效益提升。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种低压直流协调控制方法，其特征在于：包括协调控制侧方法和低压直流系统侧方法；
协调控制侧方法包括：
响应于通讯正常，获取低压直流系统各台区的运行数据；
根据运行数据，确定低压直流系统当前最佳的运行方式；其中，运行方式包括直流互济、经济运行、储能充电、故障隔离、故障支援、故障退出、弹性恢复、储能支援、节点控制和交流转供；
根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，向低压直流系统下发与调度策略相应的调度指令；
其中，各运行方式对应的调度策略为：
直流互济对应的调度策略：根据各台区配电变压器的直流可用容量比例，确定各台区变流器的有功出力；
经济运行对应的调度策略：当直流负载<=m%×单个变流器容量，只投运单个变流器；当（i+m%）×单个变流器容量<直流负荷<=（i+1+m%）×单个变流器容量，则投运i+2台变流器；其中，m%=变流器最大运行功率值-直流负荷同时接入容量；
储能充电对应的调度策略：将储能作为直流负荷的一种，维持直流互济方式；
故障隔离对应的调度策略：响应于某直流区域发生直流母线故障，将对应变流器闭锁退出，并断开其与直流母线的联络开关，切除直流母线的直流联络线开关，保留其他无故障直流区域正常向直流侧负荷供电，其他无故障直流区域重新组网或结列运行；
故障支援对应的调度策略：交流电源失电造成的失压故障，通过交流失电故障判据定位后，失压台区变流器对相应台区交流母线恢复供电，失压台区变流器的直流侧输入功率由其余台区变流器共同提供直流功率；
故障退出对应的调度策略：响应于低压直流系统中的互联故障端数超过阈值、或者直流母线电压欠压/过压超过阈值、或者直流侧出现故障电流超限，启动故障退出运行方式；
弹性恢复对应的调度策略：响应于低压直流系统发生交流区域或变流器直流极间故障，将对应变流器闭锁退出，并断开与其直流母线的联络开关，直流母线间的直流联络开关维持闭合状态，故障端的直流负荷由剩余正常的变流器根据直流可用容量供电和自动均衡；
储能支援对应的调度策略：响应于储能支援未投入，获取各台区超载容量，取最大值作为储能有功指令；响应于储能支援投入，根据预判储能退出后的台区过载情况和当前台区过载情况进行综合评判；
节点控制对应的调度策略：与各变流器间构建开入开出节点的备用通讯系统，通过开入开出节点编码的模式进行通信管理和信息交互，并对变流器的输出功率进行控制；
交流转供对应的调度策略：根据过载台区变流器的交流转供有功和总直流负荷，获得剩余台区变流器的总有功出力；根据剩余台区变流器的有功分配系数，分配剩余台区变流器的总有功出力；
低压直流系统侧方法包括：
响应于通讯正常，接收到协调控制侧下发的与调度策略相应的调度指令，采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；其中，均主式控制方法为：基于低压直流系统中变流器稳定运行需求，利用多主协同式的三环控制算法和考虑直流线路压阻系数的无差反下垂控制策略，使各变流器独立控制直流电压及有功功率；补偿控制方法为：根据历史同时间的负荷数据，确定各台区变流器的有功出力，根据随机有功出力及主台区稳压对负荷的功率偏差所造成的直流母线电压偏差，调节各台区变流器的有功出力进行补偿控制；
响应于通讯异常，采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率。
2.根据权利要求1所述的一种低压直流协调控制方法，其特征在于：根据运行数据，确定低压直流系统的运行状态，根据低压直流系统的运行状态，确定低压直流系统当前最佳的运行方式。
3.一种低压直流协调控制系统，其特征在于：包括协调控制侧系统和低压直流系统侧系统；
协调控制侧系统包括：
数据获取模块：响应于通讯正常，获取低压直流系统各台区的运行数据；
运行状态确定模块：根据运行数据，确定低压直流系统的运行状态；
运行方式确定模块：根据低压直流系统的运行状态，确定低压直流系统当前最佳的运行方式；其中，运行方式包括直流互济、经济运行、储能充电、故障隔离、故障支援、故障退出、弹性恢复、储能支援、节点控制和交流转供；
调度策略确定模块：根据低压直流系统当前最佳的运行方式，确定调度策略，向低压直流系统下发与调度策略相应的调度指令；
其中，各运行方式对应的调度策略为：
直流互济对应的调度策略：根据各台区配电变压器的直流可用容量比例，确定各台区变流器的有功出力；
经济运行对应的调度策略：当直流负载<=m%×单个变流器容量，只投运单个变流器；当（i+m%）×单个变流器容量<直流负荷<=（i+1+m%）×单个变流器容量，则投运i+2台变流器；其中，m%=变流器最大运行功率值-直流负荷同时接入容量；
储能充电对应的调度策略：将储能作为直流负荷的一种，维持直流互济方式；
故障隔离对应的调度策略：响应于某直流区域发生直流母线故障，将对应变流器闭锁退出，并断开其与直流母线的联络开关，切除直流母线的直流联络线开关，保留其他无故障直流区域正常向直流侧负荷供电，其他无故障直流区域重新组网或结列运行；
故障支援对应的调度策略：交流电源失电造成的失压故障，通过交流失电故障判据定位后，失压台区变流器对相应台区交流母线恢复供电，失压台区变流器的直流侧输入功率由其余台区变流器共同提供直流功率；
故障退出对应的调度策略：响应于低压直流系统中的互联故障端数超过阈值、或者直流母线电压欠压/过压超过阈值、或者直流侧出现故障电流超限，启动故障退出运行方式；
弹性恢复对应的调度策略：响应于低压直流系统发生交流区域或变流器直流极间故障，将对应变流器闭锁退出，并断开与其直流母线的联络开关，直流母线间的直流联络开关维持闭合状态，故障端的直流负荷由剩余正常的变流器根据直流可用容量供电和自动均衡；
储能支援对应的调度策略：响应于储能支援未投入，获取各台区超载容量，取最大值作为储能有功指令；响应于储能支援投入，根据预判储能退出后的台区过载情况和当前台区过载情况进行综合评判；
节点控制对应的调度策略：与各变流器间构建开入开出节点的备用通讯系统，通过开入开出节点编码的模式进行通信管理和信息交互，并对变流器的输出功率进行控制；
交流转供对应的调度策略：根据过载台区变流器的交流转供有功和总直流负荷，获得剩余台区变流器的总有功出力；根据剩余台区变流器的有功分配系数，分配剩余台区变流器的总有功出力；
低压直流系统侧系统包括：
指令调配功率模块：响应于通讯正常，接收到协调控制侧下发的与调度策略相应的调度指令，采用均主式控制方法或补强主从式控制方法调配功率；其中，均主式控制方法为：基于低压直流系统中变流器稳定运行需求，利用多主协同式的三环控制算法和考虑直流线路压阻系数的无差反下垂控制策略，使各变流器独立控制直流电压及有功功率；补偿控制方法为：根据历史同时间的负荷数据，确定各台区变流器的有功出力，根据随机有功出力及主台区稳压对负荷的功率偏差所造成的直流母线电压偏差，调节各台区变流器的有功出力进行补偿控制；
自调配功率模块：响应于通讯异常，采用无通讯下垂控制方法或补偿控制方法直接调配功率。
4.一种低压直流协调控制装置，其特征在于：包括协调控制装置，协调控制装置分别连接能量管理系统/配电自动化系统、各台区变流器所连的本地控制装置，协调控制装置内装载有用以执行根据权利要求1或2所述的低压直流协调控制方法中协调控制侧方法的指令程序，本地控制装置内装载有用以执行根据权利要求1或2所述的低压直流协调控制方法中低压直流系统侧方法的指令程序。
5.一种低压直流协调控制装置，其特征在于：包括协调控制装置，协调控制装置分别连接能量管理系统/配电自动化系统、各台区变流器，协调控制装置内装载有用以执行根据权利要求1或2所述的低压直流协调控制方法中协调控制侧方法的指令程序，变流器内装载有用以执行根据权利要求1或2所述的低压直流协调控制方法中低压直流系统侧方法的指令程序。
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