CN114336614A - 一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法及系统，其中方法包括：当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

Description

一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法及系统

技术领域

本发明涉及电压交直流混合配电技术领域，更具体地，涉及一种用于包含储能接入的低压台区柔直互联系统的能量管控方法及系统。

背景技术

配电台区是电力系统的重要组成部分之一，直接影响地方经济发展和用户日常生活质量。现有低压台区大多采用单变压器，单线路供电的形式，可靠性较低，且各台区间供电独立，缺乏统一管控。

针对低压交流配网供电能力亟需提升，供电质量亟需提高的挑战，以及“双碳”目标的提出、终端电气化率提升、大规模分布式能源并网及新基建、直流快充桩大量接入的需求，同一地区但不同台区间负荷的时空互补特性以及当前部分台区存在重载及短时过载的工况，通过低压台区柔性直流互联，基于台区智能融合终端，依托合理可靠的能量管理技术，可实现配网末端系统正常运行时的动态增容和故障下的转供电，提升供电可靠性，提升分布式电源接纳能力，实现柔性高效互动目标。

现有技术针对低压配电台区供电可靠性不高，台区间缺乏统一管控，大量分布式源、荷的现状，主要有三种解决方案：

现有技术1，台区各类传统负荷、新型负荷以及分布式光伏为基础，配置一定容量的储能构成台区内微电网，并依托能量管理软件实现自我保护控制和能量优化；典型工程如蒙东分布式发电/储能及微电网接入试点工程；

现有技术2，多微网集群系统通过广域对等互联和自治消纳控制以最大程度适应大规模分布式电源接入配网的动态特性，典型工程如广西桂林兴安县猫儿山微网群工程。

现有技术3，通过配置应急柴发或移动储能装置，解决短时负荷高峰，保证重要负荷供电或是用于应急抢修。

然而，现有技术方案1和方案2台区微电网以及多微网集群的群控群调主要解决的是源、荷直流化以及分布式光伏的消纳问题，季节性负荷波动，终端电气化率提升，台区间负载率不平衡的问题仍未得到有效解决，其能量管理的手段也很局限在台区范围内，无法实现更大范围内的容量合理优化配置。现有技术方案3通过储能或者应急柴发接入的方式可在系统故障时保证重要负荷用电，但从故障到恢复的时间较长，也无法解决高渗透率分布式电源消纳的问题，且负载较轻台区的剩余容量仍未得到充分利用。

目前采用柔性直流技术互联并部署能量管控系统以实现配电台区负载均衡、供需互动的场景和先例均处于示范验证阶段，因此提出该能量管控方案。

发明内容

本发明技术方案提供一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法及系统，以解决如何在计及分布式储能接入的低压台区柔性互联系统进行能量管控的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法，所述方法包括：

步骤1，对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

步骤2，扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤3，当系统内采集的直流侧净功率小于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤4，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

步骤5，分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

步骤7，对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

步骤8，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤9，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤10，将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

优选地，所述根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，包括：

S21，初始化s＝1，s≤有功负荷数组中台区的数量Nn；

S22，选取所述功负荷数组中第s个元素对应的第j个台区的有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功裕量；

S23，判断所述第j个台区的有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，

若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为所述第j个台区的有功裕量，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功裕量的差值，更新s＝s+1；

S24，若当前的直流侧净功率为0或s＞Nn，直接进入步骤4；反之，进入步骤S22。

优选地，所述基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，包括：

S31，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量N；

S32，选取所述非故障台区数组中第s元素对应的第i个台区的剩余有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功负荷；

S33，判断所述第i个台区的剩余有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，

若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷提供，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第i个台区的剩余有功负荷，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第i个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；

S34，若当前的直流侧净功率为0或s＞N，直接进入步骤4；反之，进入步骤S32。

优选地，所述基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：

更新台区的实际负载：

P_ACload(i)＝P_{ACload_his}(i)-P_set(i)

P_ACload(i)为台区的实际负载，P_{ACload_his}(i)为台区有功功率，P_set(i)为台区的有功功率指令数据；

考虑直流功率后各台区的负载率为：

LF(i)为台区台区i的负载率，Q_ACload(i)为台区台区i的无功负荷，S_t(i)为台变额定容量；

更新换流器的允许容量，故障台区换流器考虑正向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)-Pset(i)

非故障台区换流器考虑反向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_hi}(i)+Pset(i)

其中，P_per(i)为换流器更新后的允许容量,P_{per_his}(i)为上一步计算出的换流器允许容量。

优选地，所述计算每个正常台区的有功补偿裕量，包括计算非故障台区负载率小于等于负载率限值时的有功裕量：

P_dr(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；S_t(i)为台变额定容量；lflim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；Q_ACload(i)为台区i的无功负荷；P_ACload(i)为台区的实际负载；ep为各台区有功缓冲间隔；

计算非故障台区负载率大于负载率限值时的有功裕量：

优选地，所述当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，包括：重新对裕量数组Pr按从大到小进行排序，获取排序后的裕量数组PrB1，与排序后的裕量数组PrB1对应的台区编号数组为i_drB1，选取所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)，对应台区编号为i_drB1(1)；

选取最大裕量台区对应的换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)以及预设的充电功率Pcha中的最小值作为实际充电功率Pcharge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，定义临时有功功率数组P_settem，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pcharge为实际充电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(P_per(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

或者，当最大值PrBmax小于有功缓冲裕度ep时，执行所述步骤10；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际充电功率，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据减去所述实际充电功率。

优选地，还包括：当系统内不存在台区故障时以及电池储能为放电状态时，更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

建立各台区的更新后的负载率数组LF，选取负载率最大值LFBmax，所述负载率最大值LFBmax对应的台区编号为i_LFBmax；

将台区编号为i_LFBmax对应的换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

选取负载率最大台区对应的换流器允许容量P_iLFBmax、有功负荷P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa中的最小值为实际放电功率Pdischarge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，重新计算所有换流器的有功裕度，生成各换流器裕量数组；

定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pdischarge为实际放电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-P_settem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际放电功率的负数值，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据加上所述实际放电功率。

优选地，所述根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，包括：

S81，初始化m＝1，t＝1，m≤N4，t≤N1；

其中m为所述需量数组中第m个元素，t为所述裕量数组中第t个元素，N4为所述需量数组中元素的个数，N1为所述裕量数组中元素的个数；

S82，若m≤N4，比较有功需量数组中P_dn(m)和对应换流器允许容量P_per(i_dn(m))，取较小值作为P_dn(m)；

S83，若t≤N1，比较有功裕量数组中P_dr(t)和对应换流器允许容量P_per(i_dr(t))，取较小值作为P_dr(t)；

判断P_dr(t)是否满足小于等于P_dn(m)；

判断出P_dr(t)小于等于P_dn(m)，则正常台区有功裕量可满足故障或重载用电需求，分别更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))，计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dn(m)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dn(m)

更新正常台区的功率裕度为：

P_dr(t)＝P_dr(t)-P_dn(m)

更新m＝m+1，并回到S82；

判断出P_dr(t)大于P_dn(m)，则认为当前正常台区有功裕量不足以满足故障或重载台区的用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dr(t)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dr(t)

更新对应有功需量和有功裕量为：

P_dn(m)＝P_dn(m)-P_dr(t)

P_dr(t)＝0

若t＝N1，则直接结束循环；否则，更新t＝t+1，并回到S83。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控系统，所述系统包括：

初始单元，用于对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

分类单元，用于扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

直流侧功率分配单元，用于当系统内采集的直流侧净功率小于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

第一计算单元，用于基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

第二计算单元，用于分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

第一确定单元，用于确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

更新单元，用于对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

第二确定单元，用于根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

储能管理单元，用于当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

结果单元，用于将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

优选地，所述分类单元用于根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，还用于：

S21，初始化s＝1，s≤有功负荷数组中台区的数量Nn；

S22，选取所述功负荷数组中第s个元素对应的第j个台区的有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第s个台区的有功裕量；

S23，判断所述第j个台区的有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，

若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为所述第j个台区的有功裕量，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功裕量的差值，更新s＝s+1；

S24，若当前的直流侧净功率为0或s＞Nn，直接进入步骤4；反之，进入步骤S22。

优选地，所述直流侧功率分配单元用于基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，还用于：

S31，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量N；

S32，选取所述非故障台区数组中第s元素对应的第i个台区的剩余有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功负荷；

S33，判断所述第i个台区的剩余有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，

若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷提供，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第i个台区的剩余有功负荷，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第i个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；

S34，若当前的直流侧净功率为0或s＞N，直接进入步骤4；反之，进入步骤S32。

优选地，所述第一计算单元用于基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，还用于：

更新台区的实际负载：

P_ACload(i)＝P_{ACload_his}(i)-P_set(i)

P_ACload(i)为台区的实际负载，P_ACload-hi(i)为台区有功功率，P_set(i)为台区的有功功率指令数据；

考虑直流功率后各台区的负载率为：

LF(i)为台区台区i的负载率，Q_ACload(i)为台区台区i的无功负荷，S_t(i)为台变额定容量；

更新换流器的允许容量，故障台区换流器考虑正向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)-Pset(i)

P_per(i)为换流器更新后的允许容量,如果停机时P_per(i)＝0；

非故障台区换流器考虑反向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)+Pset(i)

其中，P_{per_his}(i)为上一步计算出功率指数值。

优选地，所述第二计算单元用于计算每个正常台区的有功补偿裕量，还用于计算非故障台区负载率小于等于负载率限值时的有功裕量：

P_dr(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；S_t(i)为台变额定容量；lflim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；Q_ACload(i)为台区i的无功负荷；P_ACload(i)为台区的实际负载；ep为各台区有功缓冲间隔；

计算非故障台区负载率大于负载率限值时的有功裕量：

优选地，所述储能管理单元用于当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，还用于：

重新对裕量数组Pr按从大到小进行排序，获取排序后的裕量数组PrB1，与排序后的裕量数组PrB1对应的台区编号数组为i_drB1，选取所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)，对应台区编号为i_drB1(1)；

选取最大裕量台区对应的换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)以及预设的充电功率Pcha中的最小值作为实际充电功率Pcharge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，定义临时有功功率数组P_settem，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pcharge为实际充电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pch_arge

i_udcq＝iB

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际充电功率，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据减去所述实际充电功率。

优选地，储能管理单元还用于：当系统内不存在台区故障时以及电池储能为放电状态时，更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

建立各台区的更新后的负载率数组LF，选取负载率最大值LFBmax，所述负载率最大值LFBmax对应的台区编号为i_LFBmax；

将台区编号为i_LFBmax对应的换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

选取负载率最大台区对应的换流器允许容量P_iLFBmax、有功负荷P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa中的最小值为实际放电功率Pdischarge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，重新计算所有换流器的有功裕度，生成各换流器裕量数组；

定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pdischarge为实际放电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际放电功率的负数值，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据加上所述实际放电功率。

优选地，所述第二确定单元用于根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，还用于：

S481，初始化m＝1，t＝1，m≤N4，t≤N1；

其中m为所述需量数组中第m个元素，t为所述裕量数组中第t个元素，N4为所述需量数组中元素的个数，N1为所述裕量数组中元素的个数；

S482，若m≤N4，比较有功需量数组中P_dn(m)和对应换流器允许容量P_per(i_dn(m))，取较小值作为P_dn(m)；

S483，若t≤N1，比较有功裕量数组中P_dr(t)和对应换流器允许容量P_per(i_dr(t))，取较小值作为P_dr(t)；

判断P_dr(t)是否满足小于等于P_dn(m)；

判断出P_dr(t)小于等于P_dn(m)，则正常台区有功裕量可满足故障或重载用电需求，分别更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))，计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dn(m)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dn(m)

更新正常台区的功率裕度为：

P_dr(t)＝P_dr(t)-P_dn(m)

更新m＝m+1，并回到S482；

判断出P_dr(t)大于P_dn(m)，则认为当前正常台区有功裕量不足以满足故障或重载台区的用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dr(t)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dr(t)

更新对应有功需量和有功裕量为：

P_dn(m)＝P_dn(m)-P_dr(t)

P_dr(t)＝0

若t＝N1，则直接结束循环；否则，更新t＝t+1，并回到S483。

基于本发明的另一方面，本发明提供一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法，所述方法包括：

步骤1，对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

步骤2，扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤3，当系统内采集的直流侧净功率大于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤4，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

步骤5，分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

步骤7，对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

步骤8，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤9，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤10，将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

本发明技术方案提供的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法及系统，本发明技术方案实现了同一地区负荷时空特性互补的台区间负载均衡，故障转供，同时通过对储能的充放电合理管控实现区域电安全稳定经济运行。本发明技术方案基于台区智能融合终端，依托该能量管理技术，可实现配网末端系统正常运行时的动态增容和故障下的转供电，提升供电可靠性，提升分布式电源消纳能力，实现削峰填谷等柔性高效互动目标。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法流程图；

图2根据本发明优选实施方式的计及分布式储能的台区柔性互联系统能量管控流程图；

图3根据本发明优选实施方式的附图2步骤一至步骤三的流程图；

图4根据本发明优选实施方式的附图2步骤四的流程图；

图5根据本发明优选实施方式的附图2步骤五的流程图；

图6根据本发明优选实施方式的附图2步骤六和步骤七的流程图；

图7根据本发明优选实施方式的附图2步骤八的流程图；

图8根据本发明优选实施方式的附图2步骤八的流程图；

图9根据本发明优选实施方式的柔性互联系统典型结构示意图；以及

图10为根据本发明优选实施方式的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控系统结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本发明的能量管控方法主要应用于低压台区柔性互联系统中，以图9所示的柔性互联典型拓扑结构和图2的能量管控流程来说明本发明的步骤和有效性。图3-图8是对图2中具体每一步骤执行和计算过程的详细补充。

本发明的图9包含了典型低压配电台区，系统交流负荷，双向AC/DC换流器，直流母线，直流侧功率源，直流侧负荷，双向DC/DC换流器，储能电池等单元。

(1)设有N个台区互联，各台区的额定容量，即各台区变压器的额定容量为S_t，系统在正常运行时的台变负载率限值为lflim(可调)，若系统存在故障情况下，即有台变失去上级电源或者台变本体故障时，无故障台区的负载率限值为faultlim(可调)，一般的，有faultlim>lflim；各台区可通过融合终端或者总进线开关采集当前台变的有功功率P_load，无功功率Q_load，功率因数PF。

(2)各台区一路交流馈线由双向AC/DC换流器引入直流母线，台区编号即为换流器编号，AC/DC换流器的额定容量为S_pcs，从运行的角度考虑，换流器有启动和停止两种状态，若换流器停运，其允许容量Pper为0，若换流器正常启动，其P_per为S_pcs；

考虑多个AC/DC间协调控制，每个换流器有三种运行模式定义为Status，当其运行于定功率(PQ)模式时，对应的模式值为0；运行于定直流电压(UdcQ)模式时，对应的模式值为1,；运行于定交流电压频率(V-f)模式时，对应的模式值为-1；

(3)电池储能系统或者超级电容通过双向DC/DC接入直流母线，当前电池储能系统的SOC(State of Charge,SOC)可采集，同时预设储能充、放电功率分别为P_cha、P_discha，默认预设的充、放电功率小于DC/DC换流器额定功率；充放电时间段T_cha、T_discha及SOC限值SOC_cha、SOC_discha，可结合实际峰谷电价及台区负荷情况对上述参数进行设定；DC/DC有两种运行状态，启动运行或停机；两种运行模式，定功率(PQ)模式和定直流电压(UdcQ)模式；将两者结合起来考虑，定义Status_dcdc如下：

(4)除储能外，直流侧线路可通过馈线开关采集各支路当前有功功率，定义直流功率源的采集功率小于0，直流负载的采集功率大于0；各支路功率求和后以DCload表示，若DCload＞0，此时直流侧源荷可等效为一个直流负载，若DCload＜0，直流侧各支路可等效为一个直流功率源。

(5)系统中所有换流器当前的输出功率可通过遥测采集，AC/DC换流器以逆变方向为正方向，DC/DC以电池充电为正方向，遥测采集量量构成其中P_pre，P_pre为1×(N+1)的数组。

输入系统基本信息，基于上述步骤扫描当前运行周期系统参数，并对能量管控所需的相关参数进行计算：

(1)系统在任意运行工况下有且仅有一台换流器(包含AC/DC及DC/DC)运行于UdcQ模式，根据步骤一采集数据，记运行于UdcQ模式的换流器编号为i_udcq；

(2)运行于UdcQ模式的换流器将自适应系统的功率变化，为满足系统稳定运行的要求应预留功率调节裕度，综合台区交流负载和直流侧功率的变化范围，定义系统有功缓冲裕度Pep；

默认系统有功缓冲裕度P_ep小于DC/DC的额定容量，若i_udcq＝N+1，则无影响，若0＜i≤N，对应换流器的允许容量更新为：

P_per(i)＝S_pcs(i)-P_ep，i＝i_udcq

(3)定义各台区实际交流有功用电负荷P_ACload，无功用电负荷Q_ACload，计算方法如下式，

图1为根据本发明优选实施方式的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法流程图。如图1所示，本发明提供一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法，方法包括：

步骤1，对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

本发明对系统内的台区进行编号，台区编号即为换流器编号，定义换流器有功功率指令数组Pset，Pset为1×(N+1)的数组，数组中各元素预置为0。

步骤2，扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

优选地，根据非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，包括：

S21，初始化s＝1，s≤有功负荷数组中台区的数量Nn；

S22，选取所述功负荷数组中第s个元素对应的第j个台区的有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功裕量；

S23，判断所述第j个台区的有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，

若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为所述第j个台区的有功裕量，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功裕量的差值，更新s＝s+1；

S24，若当前的直流侧净功率为0或s＞Nn，直接进入步骤4；反之，进入步骤S22。

本发明中，若所有换流器均运行于UdcQ模式或PQ模式，则系统台区负载率限值为lflim；若存在换流器运行于V-f模式，则认为对应交流台区为故障状态，所有非故障台区的负载率限值提高至faultlim；

本发明对所有运行于V-f模式的换流器对应台区的P_ACload由小到大进行排序，构成故障台区数组Pf1，对应的故障台区编号数组为idf1，故障台区的数量为N3。若系统无故障，则Pf1和idf1为空，N3＝0；

本发明对运行于UdcQ模式或PQ模式的非故障台区总数量记为Nn；非故障台区的剩余有功裕量P_dcdr，即能够提供直流负载的功率计算如下：

本发明规定了直流侧留出功率为正方向，即大于0；若定义流入直流母线为正，就是小于0，也同样适用。

步骤3，当系统内采集的直流侧净功率小于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于直流侧功率消纳数组中的直流功率和台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

优选地，基于直流侧功率消纳数组中的直流功率和台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，包括：

S31，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量N；

S32，选取所述非故障台区数组中第s元素对应的第i个台区的剩余有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功负荷；

S33，判断所述第i个台区的剩余有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，

若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷提供，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第i个台区的剩余有功负荷，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第i个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；

S34，若当前的直流侧净功率为0或s＞N，直接进入步骤4；反之，进入步骤S32。

本发明根据DCload的大小及方向，进行功率分配；

1)当直流侧净功率DCload≥0：

①即为直流负载时，将非故障台区的剩余有功裕量从大到小进行排序，更新P_dcdr，对应台区编号数组i_dcdr。

②比较台区剩余有功裕量P_dcdr和对应换流器的允许容量P_per，取较小值，更新对应的P_dcdr；

③按数组P_dcdr的顺序满足直流侧负载的功率需求，具体包括：

a初始化s＝1，s≤非故障台区总数Nn；

b判断P_dcdr(s)，是否满足小于等于DCload；若不满足，剩余有功裕量可满足直流侧负载用电需求，更新编号i_dcdr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_dcdr(s))的计算方法如下式，同时并更新DCload为0；

Pset(i_dcdr(s))＝Pset(i_dcdr(s))-DCload

若满足，则认为当前台区能够提供的有功裕量不足，更新编号i_dcdr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_dcdr(s))和DCload的计算方法如下式，同时更新s＝s+1；

Pset(i_dcdr(s))＝Pset(i_dcdr(s))-P_dcdr(i_dcdr(s))

DCload＝DCload-P_dcdr(i_dcdr(s))

c若DCload为0或s＞Nn，进入步骤4；

2)当直流侧净功率DCload＜0：

①即为直流功率源时，定义直流侧功率源消纳数组P_dndc和对应换流器编号数组i_dndc,P_dndc和i_dndc均为1×N的数组，数组中的元素都预设为0。

②将非故障台区的实际交流有功用电负荷P_ACload由大到小进行排序后，替代P_dndc的后Nn列，对应的台区编号替换i_dndc的后Nn列；

③将故障台区数组Pf1和对应故障台区编号数组idf1分别填入P_dndc和i_dndc的前N3列；

④比较直流侧功率源消纳数组P_dndc和对应换流器的允许容量P_per，取较小值，更新对应的P_dndr；

⑤按数组P_dcdr的顺序满足直流侧负载的功率需求，具体包括：

a初始化s＝1，s≤非故障台区总数N；

b判断P_dndr(s)，是否满足小于等于-DCload；若不满足，交流侧负荷可以消纳直流侧功率源，更新编号i_dndr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_ncdr(s))的计算方法如下式，同时并更新DCload为0；

Pset(i_dndr(s))＝Pset(i_dndr(s))+DCload

若满足，则认为当前台区能够提供的有功用电负荷不足，更新编号i_dndr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_dndr(s))和DCload的计算方法如下式，同时更新s＝s+1；

Pset(i_dndr(s))＝Pset(i_dndr(s))+P_dndr(i_dcdr(s))

DCload＝DCload-P_dcdr(i_dcdr(s))

c若DCload为0或s＞N，进入步骤4。

步骤4，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

优选地，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：

更新台区的实际负载：

P_ACload(i)＝P_{ACload_hi}(i)-P_set(i)

P_ACload(i)为台区的实际负载，P_{ACload_his}(i)为台区有功功率，P_set(i)为台区的有功功率指令数据；

考虑直流功率后各台区的负载率为：

LF(i)为台区台区i的负载率，Q_ACload(i)为台区台区i的无功负荷，S_t(i)为台变额定容量；更新换流器的允许容量，故障台区换流器考虑正向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)-Pset(i)

P_per(i)为换流器更新后的允许容量,如果停机时P_per(i)＝0；

非故障台区换流器考虑反向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)+Pset(i)

其中，P_{per_his}(i)为上一步计算出功率指数值。

本发明根据直流功率分配情况更新台区的交流有功负荷和台区负载率。

1)直流功率分配至交流台区后，台区的交流有功功率计算如下：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

2)考虑直流功率后各台区的负载率为：

3)更新换流器的允许容量，故障台区考虑正向功率允许容量，即逆变方向

P_per(i)＝P_per(i)-Pset(i)

非故障台区考虑换流器的反向功率裕度，即整流方向：

P_per(i)＝P_per(i)+Pset(i)

步骤5，分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

优选地，计算每个正常台区的有功补偿裕量，包括计算非故障台区负载率小于等于负载率限值时的有功裕量：

P_dr(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；S_t(i)为台变额定容量；lflim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；Q_ACload(i)为台区i的无功负荷；P_ACload(i)为台区的实际负载；ep为各台区有功缓冲间隔；

计算非故障台区负载率大于负载率限值时的有功裕量：

本发明根据台区负载率，计算正常台区、重载台区个数，正常台区的有功裕量和重载和故障台区的有功需量；

1)为避免有功补偿时引起振荡，定义各台区有功缓冲间隔为ep；

2)若非故障台区的负载率小于等于负载率限值，则认为该台区为正常台区，统计正常台区个数记为N1，正常台区的有功裕量计算如下：

将正常台区的有功裕量按大到小进行排序，对应的台区编号数组为i_dr，P_dr和i_dr均为1×N1的数组；

3)若非故障台区的负载率大于负载率限值，则认为该台区为重载台区，统计重载台区的个数记为N2，重载台区的有功需量计算如下，并按从大到小进行排序：

4)对所有运行于V-f模式的换流器对应台区重新按P_ACload由小到大进行排序，构成故障台区数组Pf2，对应的故障台区编号数组为idf2，故障台区数量为N3，若系统无故障，则Pf2和idf2为空，N3＝0。

5)更新P_dn为有功需量数组和对应台区编号数组i_dn，维度均为1×N4；其中N4＝N2+N3，P_dn前N3列为Pf2(故障台区从小到大的有功用电负荷)，后N2列为重载台区的从大到小的有功需量；对应台区编号数组idn。

步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将故障台区有功补偿需量数组加入到需量数组中，并排列在前，以对需量数组进行更新；

步骤7，对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

步骤8，根据需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

本发明实现非故障台区的负载均衡和故障台区的负荷转移；

1)初始化m＝1，t＝1，m≤N4，t≤N1

2)若m≤N4，比较有功需量数组中P_dn(m)和对应换流器允许容量P_per(i_dn(m))，取较小值作为P_dn(m)；若m＞N4，直接进入步骤九；

3)若t≤N1，比较有功裕量数组中P_dr(t)和对应换流器允许容量P_per(i_dr(t))，取较小值作为P_dr(t)；

4)判断P_dr(t)是否满足小于等于P_dn(m)；若不满足，则正常台区有功裕量可满足故障/重载用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dn(m)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dn(m)

更新正常台区的功率裕度为：

P_dr(t)＝P_dr(t)-P_dn(m)

更新m＝m+1，并回到2)

若满足，则认为当前正常台区有功裕量不足以满足故障/重载台区的用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dr(t)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dr(t)

更新对应有功需量和有功裕量为：

P_dn(m)＝P_dn(m)-P_dr(t)

P_dr(t)＝0

若t＝N1，则直接结束循环；否则，更新t＝t+1，并回到3)。

步骤9，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于裕量数组中的最大有功裕量以及电池储能的预设充电功率确定电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

优选地，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于裕量数组中的最大有功裕量以及电池储能的预设充电功率确定电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，包括：

重新对裕量数组Pr按从大到小进行排序，获取排序后的裕量数组PrB1，与排序后的裕量数组PrB1对应的台区编号数组为i_drB1，选取所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)，对应台区编号为i_drB1(1)；

选取最大裕量台区对应的换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)以及预设的充电功率Pcha中的最小值作为实际充电功率Pcharge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，定义临时有功功率数组P_settem，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pcharge为实际充电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

或者，当最大值PrBmax小于有功缓冲裕度ep时，执行所述步骤10；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际充电功率，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据减去所述实际充电功率。

优选地，还包括：当系统内不存在台区故障时以及电池储能为放电状态时，

更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

建立各台区的更新后的负载率数组LF，选取负载率最大值LFBmax，所述负载率最大值LFBmax对应的台区编号为i_LFBmax；

将台区编号为i_LFBmax对应的换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

选取负载率最大台区对应的换流器允许容量P_iLFBmax、有功负荷P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa中的最小值为实际放电功率Pdischarge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，重新计算所有换流器的有功裕度，生成各换流器裕量数组；

定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pdischarge为实际放电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际放电功率的负数值，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据加上所述实际放电功率。

本发明根据系统运行工况，执行计划内的电池储能系统能量管理

1)若N3不为0，即系统存在台区故障，或储能DC/DC处于停机状态，直接进入步骤十；

2)若系统当前时间处在充电时间Tcha段内且采集电池储能系统的SOC小于充电限值SOCcha，则确定此时需要为储能充电：

a将裕量数组Pr重新按元素从大到小进行排序，新获得的数组记为PrB1，对应台区编号数组为i_drB1，取PrB1中的最大值PrB1(1)(即第一列的值)，并记录对应台区编号i_drB1(1)；

b比较最大裕量台区换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、PrB1(1)和预设的充电功率Pcha，三者取最小值为实际充电功率，记为Pcharge；

c若满足i_udcq＝N+1，即DC/DC运行于UdcQ模式，定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

取数组PrB中最大元素记为PrBmax，对应编号i记为iB；若满足PrBmax＞ep，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

确定新的定电压模式的换流器，否则，直接进入步骤十；

d若i_udcq≤N，则令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

3)若系统当前时间处在放电时间Tdischa段内且采集电池储能系统的SOC大于放电限值SOCdischa，则确定此时储能需要放电：

a更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

记录LF数组中的最大值，记为LFBmax，对应的台区编号为i_LFBmax；该台区换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

b比较负载率最大台区换流器允许容量P_iLFBmax、P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa，三者取最小值为实际放电功率，记为Pdischarge；

c若满足i_udcq＝N+1，即DC/DC运行于UdcQ模式，定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

取数组PrB中最大元素记为PrBmax，对应编号i记为iB；若满足PrBmax＞ep，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

确定新的定电压模式的换流器，否则，直接进入步骤十；

d若i_udcq≤N，则令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

4)若系统无故障，且不满足2)或3)的充放电条件，则认为储能为浮充状态，进入步骤十。

步骤10，将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

本发明将计算得到的有功功率指令数组Pset以及需要运行于UdcQ模式的换流器编号i_udcq发送至柔性互联系统协调控制器，使得各换流器根据指令值进行模式切换并执行功率输出。

本发明针对典型的低压台区柔性互联系统，考虑直流侧源、荷双向功率协调优化，可以适应光伏、充电桩等直流型源荷的接入，提高分布式电源的消纳能力，提升多元融合台区的供电水平、互动能力，促进交流末端电网网架结构的升级，是实现区域自治的重要途径之一。

本发明在正常运行时，本发明可实现潮流调节，各台变负载均衡，台区动态增容；系统各台变互为“热备用”，解决了因季节性负荷波动导致的需对单台台变进行增容的问题，减少了一次设备的投资，同时提高了各台变的平均负载率，减少了变压器总体损耗；

单个台区故障时，其下属重要负荷可通过其他台区转供或储能装置供电，提升供电可靠性。

储能装置在保证系统稳定运行的情况下，结合实际负载情况制定了削峰填谷能量优化策略，降低了系统日运行成本，在提升了系统供电可靠性的同时获取一定的经济收益。

1)在数据采集方面，因不同的智能开关或融合终端采集的数据项不同，并不一定能够采集到实时的有功功率、无功功率，可能采集到的是功率因数等参数，但其最终目标都是通过计算确定当前台区的实际用电有功、无功负荷。

2)文本中对AC/DC换流器的正方向定义为逆变方向，若定义为整流方向同样适用；对DCload＞0定义为直流负载，DCload＜0定义为直流功率源，正方向取反也同样适用，计算过程中相关指令值取反即可。

3)结合实际峰谷电价及台区负荷情况预设储能充、放电功率分别为P_cha、P_discha；充放电时间段T_cha、T_discha及SOC限值SOC_cha、SOC_discha；其本质是结合台区负载情况和储能的运行能力实现削峰填谷，在保证系统稳定运行的情况下进行能量优化，并非一定要通过上述6个参数进行管理，也可以通过其他判据。

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法：

1)该方法针对任意低压配电台区柔性互联系统，交流侧有N个台区互联，直流侧可接入分布式光伏、风机等直流功率源，直流路灯，充电桩等直流负荷，储能装置通过DC/DC换流器接入直流母线，即整个系统中存在N+1台换流器；

2)根据各地市公司对台变负载率的不同考核要求，可以置入台区正常运行的负载率限值lflim(可调)和系统存在故障时的负载率限值为faultlim，一般的，有faultlim＞lflim；

3)考虑了直流侧的双向功率，各支路等效功率由DCload表示，若DCload＞0，此时直流侧源荷可等效为一个直流负载，若DCload＜0，直流侧各支路可等效为一个直流功率源。

4)系统中的AC/DC换流器和DC/DC换流器均具备定直流母线电压的功能，系统在运行时，有且仅有一台换流器运行于UdcQ模式；需综合考虑台区交流负荷的预测情况和直流侧功率的变化范围定义系统有功缓冲裕度P_ep，默认换流器的容量均大于P_ep；

5)在实现非故障台区的负载均衡和故障台区的负荷转移时，为避免有功补偿时引起振荡，定义各台区有功缓冲间隔为ep；

6)可结合实际峰谷电价及台区负荷情况预设储能充、放电功率分别为P_cha、P_discha，默认预设的充、放电功率小于DC/DC换流器额定功率；充放电时间段T_cha、T_discha及SOC限值SOC_cha、SOC_discha。

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法，其数据采集和预置数据包括：

1)台区的运行情况可通过与融合终端或低压智能开关通信进行采集；换流器的运行模式、启停状态、输出功率可通过遥测、遥信采集；计算完成的有功功率指令通过遥调控制换流器根据指令输出；

2)AC/DC换流器的额定容量为S_pcs，从运行的角度考虑，换流器有启动和停止两种状态，若换流器停运，其允许容量Pper为0，若换流器正常启动，其P_per为S_pcs；

记录运行于UdcQ模式的换流器编号为i_udcq，的允许容量为

P_per(i)＝S_pcs(i)-P_ep，i＝i_udcq

3)台区实际的负载情况需综合采集的台变数据和换流器输出功率综合考虑，有功用电负荷和无功用电负荷分别为：

4)运行于UdcQ模式或PQ模式的换流器对应台区为非故障台区，若所有换流器均运行于UdcQ模式或PQ模式，则系统台区负载率限值为lflim；若存在换流器运行于V-f模式，则认为对应交流台区为故障状态，定义该台区为故障台区，所有非故障台区的负载率限值提高至faultlim；

5)对所有运行于V-f模式的换流器对应台区的P_ACload由小到大进行排序，构成故障台区数组Pf1，对应的故障台区编号数组为idf1，故障台区的数量为N3。若系统无故障，则Pf1和idf1为空，N3＝0；

定义换流器有功功率指令数组Pset，Pset为1×(N+1)的数组，数组中各元素预置为0；

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法，其执行直流侧功率分配：

1)非故障台区的剩余有功裕量P_dcdr，即能够提供直流负载的功率计算如下：

2)当直流侧净功率DCload≥0：即为直流负载时

①将非故障台区的剩余有功裕量从大到小进行排序，更新P_dcdr，对应台区编号数组i_dcdr。

②比较台区剩余有功裕量P_dcdr和对应换流器的允许容量P_per，取较小值，更新对应的P_dcdr；

③按数组P_dcdr的顺序满足直流侧负载的功率需求，具体包括

a初始化s＝1，s≤非故障台区总数Nn；

b判断P_dcdr(s)，是否满足小于等于DCload；若不满足，剩余有功裕量可满足直流侧负载用电需求，更新编号i_dcdr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_dcdr(s))的计算方法如下式，同时并更新DCload为0；

Pset(i_dcdr(s))＝Pset(i_dcdr(s))-DCload

若满足，则认为当前台区能够提供的有功裕量不足，更新编号i_dcdr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_dcdr(s))和DCload的计算方法如下式，同时更新s＝s+1；

Pset(i_dcdr(s))＝Pset(i_dcdr(s))-P_dcdr(i_dcdr(s))

DCload＝DCload-P_dcdr(i_dcdr(s))

c若DCload为0或s＞Nn，跳出循环；

3)当直流侧净功率DCload＜0：即为直流功率源时，

①定义直流侧功率源消纳数组P_dndc和对应换流器编号数组i_dndc,P_dndc和i_dndc均为1×N的数组，数组中的元素都预设为0。

②将非故障台区的实际交流有功用电负荷P_ACload由大到小进行排序后，替代P_dndc的后Nn列，对应的台区编号替换i_dndc的后Nn列；

③将故障台区数组Pf1和对应故障台区编号数组idf1分别填入P_dndc和i_dndc的前N3列；

④比较直流侧功率源消纳数组P_dndc和对应换流器的允许容量P_per，取较小值，更新对应的P_dndr；

⑤按数组P_dcdr的顺序满足直流侧负载的功率需求，具体包括

a初始化s＝1，s≤非故障台区总数N；

b判断P_dndr(s)，是否满足小于等于-DCload；若不满足，交流侧负荷可以消纳直流侧功率源，更新编号i_dndr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_ncdr(s))的计算方法如下式，同时并更新DCload为0；

Pset(i_dndr(s))＝Pset(i_dndr(s))+DCload

若满足，则认为当前台区能够提供的有功用电负荷不足，更新编号i_dndr(s)换流器的功率指令定值Pset(i_dndr(s))和DCload的计算方法如下式，同时更新s＝s+1；

Pset(i_dndr(s))＝Pset(i_dndr(s))+P_dndr(i_dcdr(s))

DCload＝DCload-P_dcdr(i_dcdr(s))

c若DCload为0或s＞N，跳出循环；

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法，根据直流功率分配情况更新台区的交流有功负荷和台区负载率：

1)直流功率分配至交流台区后，台区的交流有功功率计算如下：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

2)考虑直流功率后各台区的负载率为：

3)若非故障台区的负载率小于等于负载率限值，则认为该台区为正常台区，若其负载率大于负载率限值，则认为为重载台区；

4)更新换流器的允许容量，故障台区考虑正向功率允许容量，即逆变方向

P_per(i)＝P_per(i)-Pset(i)

非故障台区考虑换流器的反向功率裕度，即整流方向：

P_per(i)＝P_per(i)+Pset(i)

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法，定义正常台区和重载台区、有功裕量和有功需量：

1)若非故障台区的负载率小于等于负载率限值，则认为该台区为正常台区，统计正常台区个数记为N1，正常台区的有功裕量计算如下：

将正常台区的有功裕量按大到小进行排序，对应的台区编号数组为i_dr，P_dr和i_dr均为1×N1的数组；

2)若非故障台区的负载率大于负载率限值，则认为该台区为重载台区，统计重载台区的个数记为N2，重载台区的有功需量计算如下，并按从大到小进行排序：

3)对所有运行于V-f模式的换流器对应台区重新按P_ACload由小到大进行排序，构成故障台区数组Pf2，对应的故障台区编号数组为idf2，故障台区数量为N3，若系统无故障，则Pf2和idf2为空，N3＝0。

4)更新P_dn为有功需量数组和对应台区编号数组i_dn，维度均为1×N4；其中N4＝N2+N3，P_dn前N3列为Pf2(故障台区从小到大的有功用电负荷)，后N2列为重载台区的从大到小的有功需量；对应台区编号数组idn；

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法，实现非故障台区的负载均衡和故障台区的负荷转移：

当台区有功裕度不足时，则按最大裕度进行有功补偿；若能全功率满足故障台区或重载台区的功率需求，则按需求进行补偿，具体执行步骤如下

1)初始化m＝1，t＝1，m≤N4，t≤N1

2)若m≤N4，比较有功需量数组中P_dn(m)和对应换流器允许容量P_per(i_dn(m))，取较小值作为P_dn(m)；若m＞N4，直接进入步骤九；

3)若t≤N1，比较有功裕量数组中P_dr(t)和对应换流器允许容量P_per(i_dr(t))，取较小值作为P_dr(t)；

4)判断P_dr(t)是否满足小于等于P_dn(m)；若不满足，则正常台区有功裕量可满足故障/重载用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dn(m)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dn(m)

更新正常台区的功率裕度为：

P_dr(t)＝P_dr(t)-P_dn(m)

更新m＝m+1，并回到2)

若满足，则认为当前正常台区有功裕量不足以满足故障/重载台区的用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dr(t)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dr(t)

更新对应有功需量和有功裕量为：

P_dn(m)＝P_dn(m)-P_dr(t)

P_dr(t)＝0

若t＝N1，则直接结束循环；否则，更新t＝t+1，并回到3)

本发明提供一种计及分布式储能的低压台区柔性互联系统能量管控方法，实现储能系统能量管理：

1)若系统存在台区故障，或储能DC/DC处于停机状态，即在保证稳定运行的情况下，不考虑储能系统的优化调度；

2)系统当前时间处在充电时间Tcha段内且采集电池储能系统的SOC小于充电限值SOCcha，则确定此时需要为储能充电：

a将裕量数组Pr重新按元素从大到小进行排序，新获得的数组记为PrB1，对应台区编号数组为i_drB1，取PrB1中的最大值PrB1(1)(即第一列的值)，并记录对应台区编号i_drB1(1)；

b比较最大裕量台区换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、PrB1(1)和预设的充电功率Pcha，三者取最小值为实际充电功率，记为Pcharge；

c若满足i_udcq＝N+1，即DC/DC运行于UdcQ模式，定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

取数组PrB中最大元素记为PrBmax，对应编号i记为iB；若满足PrBmax＞ep，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

确定新的定电压模式的换流器，否则，不进行储能能量管理，即不修正Pset值；

3)若系统当前时间处在放电时间Tdischa段内且采集电池储能系统的SOC大于放电限值SOCdischa，则确定此时储能需要放电：

a更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

记录LF数组中的最大值，记为LFBmax，对应的台区编号为i_LFBmax；该台区换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

b比较负载率最大台区换流器允许容量P_iLFBmax、P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa，三者取最小值为实际放电功率，记为Pdischarge；

c若满足i_udcq＝N+1，即DC/DC运行于UdcQ模式，定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

取数组PrB中最大元素记为PrBmax，对应编号i记为iB；若满足PrBmax＞ep，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

确定新的定电压模式的换流器，否则，不进行储能能量管理，即不修正Pset值；

d若i_udcq≤N，则令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

本发明提供一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法，所述方法包括：

步骤1，对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

步骤2，扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤3，当系统内采集的直流侧净功率大于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤4，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

步骤5，分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

步骤7，对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

步骤8，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤9，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤10，将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

本发明根据台区柔性互联系统的不同初始状态，初始参数设置和说明和通过本发明能量管控方法得到的功率互济及故障转供效果如表1和表2所示，为直观显示结果，假设当前台区负荷的功率因数均为1，即Q_ACload为0；表中及文字仅代表了部分工况下的能量优化结果，能量管控方法可实现的功率调度和优化功能包括但不限于上述工况。

表1系统初始参数

台区数量N	3
		台区额定容量S<sub>i</sub>	400kVA
系统有功缓冲容量P<sub>ep</sub>	60kW
		正常负载率限值lflim	0.5
故障负载率限值faultlim	0.7
		储能换流器DC/DC容量	200kW
预设的充、放电功率	40kW
		直流侧净功率DCload	60kW(负荷)/-60kW(功率源)

工况一：系统初始状态下三个台区都是轻载状态，电池浮充，采集到的台区有用电负荷为(120,80,160)，对应计算负载率分别为(0.3,0.2,0.4)，初始直流负荷为60kW，由U_dcQ模式的换流器提供直流功率缺额，保证直流母线的电压稳定性，能量管控策略执行后，扫描当前台区二的负载率最低，在考虑台区缓冲间隔10kW的情况下，还可提供110kW的有功裕量，因此由台区二提供此时的直流负载，策略输出到三个换流器的有功功率指令为(0,-60,0,0)，对应负载率变为(0.3,0.35,0.25)，三个台区仍处于轻载状态；

工况二：系统初始状态下台区二的用电负荷为320kW，即负载率为0.8，属于重载，电池浮充，初始直流负荷为60kW，由UdcQ模式的换流器提供直流功率缺额，能量管控策略执行后，扫描当前台区三的负载率最低，满足直流负荷的需求，台区二重载，考虑10kW的台区缓冲间隔，有130kW的有功需量，此时UdcQ模式的换流器需要考虑系统的有功缓冲容量60kW，即最多只能提供140kW的功率，在满足60kW直流负荷的同时提供80kW的功率裕量，而台区一在保证自身不重载的情况下仅有30kW的功率裕量可提供，策略输出指令为(-30,110,-140，0),对应负载率变为(0.475,0.525,0.4)；即台区二仍轻微重载，但三个台区的负荷相对平均；

工况三：系统初始状态时台区三重载，电池浮充，直流侧有60kW的稳定负荷由台区一提供，扫描当前台区二负载最轻，承担直流负荷，那么台区一实际负载率即为0.15，可以提供130kW的有功裕量，台区三重载有90kW的功率需求，由台区一给台区三转供，策略输出指令为(-90,-60,90,0)，对应的负载率变为(0.375,0.25,0.475)；

工况四：系统初始状态时三个台区均正常，电池浮充，运行于UdcQ模式的换流器为储能DC/DC，直流侧有60kW的稳定负荷由电池提供，扫描当前台区二和台区三负载相同，按顺序分别提供40kW和20kW承担直流负荷，那么台区一和台区二的负载率都达到50％，考虑补偿裕度，台区三还可提供10kW的有功裕量，由台区三给台区以转供，策略输出指令为(10，-40,-30,0)，对应的负载率变为(0.475,0.5,0.475)；

工况五：系统初始状态下台区三重载，台区二的负载率最低，但是其对应的换流器处于停机状态，因此直流负荷和台区三50kW的有功需求均由台区一提供，策略输出指令为(-110,0,50,0)，对应的负载率变为(0.425,0.1,0.475)；

工况六：将台区二的换流器额定容量更改为60kW，各台区有功缓冲间隔改为0，即台区二可以提供的有功裕量上限为60kW，系统初始状态下台区二的负载率最低，可以承担直流负荷，但已达到其容量上限；台区一重载的工况由台区三缓解，策略输出指令为(80,-60,-80,0)，对应的负载率变为(0.5,0.25,0.35)；

工况七：系统初始状态下台区一故障，对应换流器处于V-f运行模式，台区三换流器为UdcQ模式，承担台区一负荷并承担直流负载，系统扫描就散当前非故障台区(二号和三号)三号的实际负载率最低(0.15)由台区三承担直流侧负荷，此时台区三的负载率提高至0.3，台区一的故障功率由台区二提供，策略输出指令为(120,-120,-60,0)，对应的负载率变为(0,0.5,0.3)；

工况八：将直流侧负载改为功率源，即向台区侧输送功率，系统初始状态下台区二重载，由台区二承担直流侧功率源输出功率，此时台区二的负载率降低为0.45，即为正常状态，无需转供，策略输出指令为(0,60,0,0)；对应的负载率变为(0.4,0.45,0.25)；

工况九：直流侧净功率为零，系统初始状态下台区二重载，且判断当前储能需充电，此时先均载，由负载率最低的台区三提供40kW的台区二功率需量，台区二的负载率降至0.5，考虑此时储能需充电，且换流器的允许容量仍有100kW，则能够以预设的充电功率进行充电，储能DC/DC的功率指令为40kW，因此策略输出指令为(0,40,-80,40)，台区的负载率为(0.4,0.5,0.3)；

工况十：直流侧净功率为零，系统初始状态下台区二重载，且判断当前储能需放电电，先均载，由负载率最低的台区三提供40kW的台区二功率需量，台区二的负载率降至0.5，考虑此时储能需放电，判断当前负载率最高的台区仍为台区二，且换流器的正向允许容量大于放电功率，则能够以预设的放电功率进行充电，储能DC/DC的功率指令为-40kW，因此策略输出指令为(0,80,-40,40)，台区的负载率为(0.4,0.4,0.2)；

工况十一：系统初始状态同工况七，均载及故障转供执行结果与之前一致，但此时系统判断储能需充电，但同时又有台区处于故障状态，因此无法充电，最终输出结果与工况七一致，即策略输出为(120,-120,-60,0)，台区负载率为(0,0.5,0.3)；

表2能量管控方法应用实施效果

图10为根据本发明优选实施方式的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控系统结构图。如图10所示，本发明提供一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控系统，系统包括：

初始单元101，用于对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；分类单元102，用于扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；优选地，分类单元102还用于根据非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，还用于：

S21，初始化s＝1，s≤有功负荷数组中台区的数量Nn；

S22，选取所述功负荷数组中第s个元素对应的第j个台区的有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第s个台区的有功裕量；

S23，判断所述第j个台区的有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，

若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为所述第j个台区的有功裕量，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功裕量的差值，更新s＝s+1；

S24，若当前的直流侧净功率为0或s＞Nn，直接进入步骤4；反之，进入步骤S22。

直流侧功率分配单元103，

用于当系统内采集的直流侧净功率小于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于直流侧功率消纳数组中的直流功率和台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

优选地，直流侧功率分配单元103用于基于直流侧功率消纳数组中的直流功率和台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，还用于：

S31，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量N；

S32，选取所述非故障台区数组中第s元素对应的第i个台区的剩余有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功负荷；

S33，判断所述第i个台区的剩余有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，

若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷提供，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第i个台区的剩余有功负荷，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第i个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；

S34，若当前的直流侧净功率为0或s＞N，直接进入步骤4；反之，进入步骤S32。

第一计算单元104，用于基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；优选地，第一计算单元104用于基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，还用于：

更新台区的实际负载：

P_ACload(i)＝P_{ACload_his}(i)-P_set(i)

P_ACload(i)为台区的实际负载，P_{ACloa his}(i)为台区有功功率，P_set(i)为台区的有功功率指令数据；

考虑直流功率后各台区的负载率为：

LF(i)为台区台区i的负载率，Q_ACload(i)为台区台区i的无功负荷，S_t(i)为台变额定容量；

更新换流器的允许容量，故障台区换流器考虑正向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)-Pset(i)

P_per(i)为换流器更新后的允许容量,如果停机时P_per(i)＝0；

非故障台区换流器考虑反向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)+Pset(i)

其中，P_{per_his}(i)为上一步计算出功率指数值。

第二计算单元105，用于分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

优选地，第二计算单元105用于计算每个正常台区的有功补偿裕量，还用于计算非故障台区负载率小于等于负载率限值时的有功裕量：

P_dr(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；S_t(i)为台变额定容量；lflim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；Q_ACload(i)为台区i的无功负荷；P_ACload(i)为台区的实际负载；ep为各台区有功缓冲间隔；

计算非故障台区负载率大于负载率限值时的有功裕量：

第一确定单元106，用于确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将故障台区有功补偿需量数组加入到需量数组中，并排列在前，以对需量数组进行更新；

更新单元107，用于对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

第二确定单元108，用于根据需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

储能管理单元109，用于当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于裕量数组中的最大有功裕量以及电池储能的预设充电功率确定电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；优选地，储能管理单元109用于当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于裕量数组中的最大有功裕量以及电池储能的预设充电功率确定电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，还用于：

重新对裕量数组Pr按从大到小进行排序，获取排序后的裕量数组PrB1，与排序后的裕量数组PrB1对应的台区编号数组为i_drB1，选取所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)，对应台区编号为i_drB1(1)；

选取最大裕量台区对应的换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)以及预设的充电功率Pcha中的最小值作为实际充电功率Pcharge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，定义临时有功功率数组P_settem，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pcharge为实际充电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际充电功率，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据减去所述实际充电功率。

优选地，储能管理单元109还用于：

当系统内不存在台区故障时以及电池储能为放电状态时，

更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

建立各台区的更新后的负载率数组LF，选取负载率最大值LFBmax，所述负载率最大值LFBmax对应的台区编号为i_LFBmax；

将台区编号为i_LFBmax对应的换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

选取负载率最大台区对应的换流器允许容量P_iLFBmax、有功负荷P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa中的最小值为实际放电功率Pdischarge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，重新计算所有换流器的有功裕度，生成各换流器裕量数组；

定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pdischarge为实际放电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i),Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量,台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际放电功率的负数值，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据加上所述实际放电功率。

结果单元110，用于将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

本发明优选实施方式的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控系统与本发明另一优选实施方式的一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法相对应，在此不再进行赘述。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个//该[装置、组件等]”都被开放地解释为装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (17)

1.一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法，所述方法包括：

步骤1，对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

步骤2，扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤3，当系统内采集的直流侧净功率小于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤4，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

步骤5，分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

步骤7，对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

步骤8，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤9，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤10，将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

2.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，包括：

S21，初始化s＝1，s≤有功负荷数组中台区的数量Nn；

S22，选取所述功负荷数组中第s个元素对应的第j个台区的有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功裕量；

S23，判断所述第j个台区的有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，

若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为所述第j个台区的有功裕量，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功裕量的差值，更新s＝s+1；

S24，若当前的直流侧净功率为0或s＞Nn，直接进入步骤4；反之，进入步骤S22。

3.根据权利要求1所述的方法，所述基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，包括：

S31，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量N；

S32，选取所述非故障台区数组中第s元素对应的第i个台区的剩余有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功负荷；

S33，判断所述第i个台区的剩余有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，

若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷提供，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第i个台区的剩余有功负荷，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第i个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；

S34，若当前的直流侧净功率为0或s＞N，直接进入步骤4；反之，进入步骤S32。

4.根据权利要求1所述的方法，所述基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：

更新台区的实际负载：

P_ACload(i)＝P_{ACload_his}(i)-P_set(i)

P_ACload(i)为台区的实际负载，P_{ACload_his}(i)为台区有功功率，P_set(i)为台区的有功功率指令数据；

考虑直流功率后各台区的负载率为：

LF(i)为台区台区i的负载率，Q_ACload(i)为台区台区i的无功负荷，S_t(i)为台变额定容量；

更新换流器的允许容量，故障台区换流器考虑正向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)-Pset(i)

非故障台区换流器考虑反向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)+Pset(i)

其中，P_per(i)为换流器更新后的允许容量，P_{per_his}(i)为上一步计算出的换流器允许容量。

5.根据权利要求1所述的方法，所述计算每个正常台区的有功补偿裕量，包括计算非故障台区负载率小于等于负载率限值时的有功裕量：

P_dr(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；S_t(i)为台变额定容量；lf lim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；Q_ACload(i)为台区i的无功负荷；P_ACload(i)为台区的实际负载；ep为各台区有功缓冲间隔；

计算非故障台区负载率大于负载率限值时的有功裕量：

6.根据权利要求1所述的方法，所述当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，包括：重新对裕量数组Pr按从大到小进行排序，获取排序后的裕量数组PrB1，与排序后的裕量数组PrB1对应的台区编号数组为i_drB1，选取所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)，对应台区编号为i_drB1(1)；

选取最大裕量台区对应的换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)以及预设的充电功率Pcha中的最小值作为实际充电功率Pcharge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，定义临时有功功率数组P_settem，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pcharge为实际充电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i)，Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量，台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

或者，当最大值PrBmax小于有功缓冲裕度ep时，执行所述步骤10；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际充电功率，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据减去所述实际充电功率。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：当系统内不存在台区故障时以及电池储能为放电状态时，更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

建立各台区的更新后的负载率数组LF，选取负载率最大值LFBmax，所述负载率最大值LFBmax对应的台区编号为i_LFBmax；

将台区编号为i_LFBmax对应的换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

选取负载率最大台区对应的换流器允许容量P_iLFBmax、有功负荷P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa中的最小值为实际放电功率Pdischarge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，重新计算所有换流器的有功裕度，生成各换流器裕量数组；

定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pdischarge为实际放电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i)，Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量，台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际放电功率的负数值，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据加上所述实际放电功率。

8.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，包括：

S81，初始化m＝1，t＝1，m≤N4，t≤N1；

其中m为所述需量数组中第m个元素，t为所述裕量数组中第t个元素，N4为所述需量数组中元素的个数，N1为所述裕量数组中元素的个数；

S82，若m≤N4，比较有功需量数组中P_dn(m)和对应换流器允许容量P_per(i_dn(m))，取较小值作为P_dn(m)；

S83，若t≤N1，比较有功裕量数组中P_dr(t)和对应换流器允许容量P_per(i_dr(t))，取较小值作为P_dr(t)；

判断P_dr(t)是否满足小于等于P_dn(m)；

判断出P_dr(t)小于等于P_dn(m)，则正常台区有功裕量可满足故障或重载用电需求，分别更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))，计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dn(m)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dn(m)

更新正常台区的功率裕度为：

P_dr(t)＝P_dr(t)-P_dn(m)

更新m＝m+1，并回到S82；

判断出P_dr(t)大于P_dn(m)，则认为当前正常台区有功裕量不足以满足故障或重载台区的用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dr(t)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dr(t)

更新对应有功需量和有功裕量为：

P_dn(m)＝P_dn(m)-P_dr(t)

P_dr(t)＝0

若t＝N1，则直接结束循环；否则，更新t＝t+1，并回到S83。

9.一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控系统，所述系统包括：

初始单元，用于对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0；

分类单元，用于扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

直流侧功率分配单元，用于当系统内采集的直流侧净功率小于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

第一计算单元，用于基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

第二计算单元，用于分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

第一确定单元，用于确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

更新单元，用于对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

第二确定单元，用于根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

储能管理单元，用于当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

结果单元，用于将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

10.根据权利要求9所述的系统，所述分类单元用于根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，还用于：

S21，初始化s＝1，s≤有功负荷数组中台区的数量Nn；

S22，选取所述功负荷数组中第s个元素对应的第j个台区的有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第s个台区的有功裕量；

S23，判断所述第j个台区的有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，

若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的有功功率指令数据为所述第j个台区的有功裕量，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功裕量的差值，更新s＝s+1；

S24，若当前的直流侧净功率为0或s＞Nn，直接进入步骤4；反之，进入步骤S22。

11.根据权利要求9所述的系统，所述直流侧功率分配单元用于基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据，还用于：

S31，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量N；

S32，选取所述非故障台区数组中第s元素对应的第i个台区的剩余有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功负荷；

S33，判断所述第i个台区的剩余有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，

若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；

若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷提供，确定第i个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第i个台区的剩余有功负荷，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第i个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；

S34，若当前的直流侧净功率为0或s＞N，直接进入步骤4；反之，进入步骤S32。

12.根据权利要求9所述的系统，所述第一计算单元用于基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，还用于：

更新台区的实际负载：

P_ACload(i)＝P_{ACload_his}(i)-P_set(i)

P_ACload(i)为台区的实际负载，P_{ACloa his}(i)为台区有功功率，P_set(i)为台区的有功功率指令数据；

考虑直流功率后各台区的负载率为：

LF(i)为台区台区i的负载率，Q_ACload(i)为台区台区i的无功负荷，S_t(i)为台变额定容量；

更新换流器的允许容量，故障台区换流器考虑正向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)-Pset(i)

P_per(i)为换流器更新后的允许容量，如果停机时P_per(i)＝0；

非故障台区换流器考虑反向功率裕度：

P_per(i)＝P_{per_his}(i)+Pset(i)

其中，P_{per_his}(i)为上一步计算出功率指数值。

13.根据权利要求9所述的系统，所述第二计算单元用于计算每个正常台区的有功补偿裕量，还用于计算非故障台区负载率小于等于负载率限值时的有功裕量：

P_dr(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；S_t(i)为台变额定容量；lf lim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；Q_ACload(i)为台区i的无功负荷；P_ACload(i)为台区的实际负载；ep为各台区有功缓冲间隔；

计算非故障台区负载率大于负载率限值时的有功裕量：

14.根据权利要求9所述的系统，所述储能管理单元用于当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，还用于：

重新对裕量数组Pr按从大到小进行排序，获取排序后的裕量数组PrB1，与排序后的裕量数组PrB1对应的台区编号数组为i_drB1，选取所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)，对应台区编号为i_drB1(1)；

选取最大裕量台区对应的换流器允许容量P_per(i_drB1(1))、所述裕量数组PrB1中最大值PrB1(1)以及预设的充电功率Pcha中的最小值作为实际充电功率Pcharge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，定义临时有功功率数组P_settem，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pcharg e为实际充电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为1×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i)，Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量，台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝Pcharge

Pset(i_drB1(1))＝P_set(i_drB1(1))-Pcharge

i_udcq＝iB

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际充电功率，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据减去所述实际充电功率。

15.根据权利要求9所述的系统，储能管理单元还用于：当系统内不存在台区故障时以及电池储能为放电状态时，更新台区的有功用电负荷为：

P_ACload(i)＝P_ACload(i)-P_set(i)

对应的台区负载率更新为：

建立各台区的更新后的负载率数组LF，选取负载率最大值LFBmax，所述负载率最大值LFBmax对应的台区编号为i_LFBmax；

将台区编号为i_LFBmax对应的换流器的正向允许容量更新为：

P_iLFBmax＝P_per(i_LFBmax)-Pset(i_LFBmax)

选取负载率最大台区对应的换流器允许容量P_iLFBmax、有功负荷P_ACload(i_LFBmax)和预设的放电功率Pdischa中的最小值为实际放电功率Pdischarge；

当DC/DC换流器运行于定直流电压UdcQ模式时，重新计算所有换流器的有功裕度，生成各换流器裕量数组；

定义P_settem数组，维度为1×N，其中：

其中P_set(i)为台区i的有功功率指令数据，P_settem(i)为临时预计的有功功率指令数组，Pdischarge为实际放电功率；

定义PrB为各换流器裕量数组，维度为₁×N，数组各换流器的正、反向功率裕量，并取较小值作为PrB中相应元素：

PrB(i)＝min(Pper(i)+Psettem(i)，Pper(i)-Psettem(i))，1≤i≤N

其中P_per(i)为换流器更新后的允许容量，台区总数为N；

取数组PrB中最大值记为PrBmax，对应编号i记为iB；

当最大值PrBmax大于有功缓冲裕度ep时，令：

Pset(N+1)＝-Pdischarge

Pset(i_LFBmax)＝P_set(i_LFBmax)+Pdischarge

i_udcq＝i_LFBmax

将编号为iB的换流器设置为定直流电压UdcQ模式；

当DC/DC换流器不运行于定直流电压UdcQ模式时，确定DC/DC换流器的有功功率指令数据为实际放电功率的负数值，最大裕量台区换流器的有功功率指令为原指令数据加上所述实际放电功率。

16.根据权利要求9所述的系统，所述第二确定单元用于根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据，还用于：

S481，初始化m＝1，t＝1，m≤N4，t≤N1；

其中m为所述需量数组中第m个元素，t为所述裕量数组中第t个元素，N4为所述需量数组中元素的个数，N1为所述裕量数组中元素的个数；

S482，若m≤N4，比较有功需量数组中P_dn(m)和对应换流器允许容量P_per(i_dn(m))，取较小值作为P_dn(m)；

S483，若t≤N1，比较有功裕量数组中P_dr(t)和对应换流器允许容量P_per(i_dr(t))，取较小值作为P_dr(t)；

判断P_dr(t)是否满足小于等于P_dn(m)；

判断出P_dr(t)小于等于P_dn(m)，则正常台区有功裕量可满足故障或重载用电需求，分别更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))，计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dn(m)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dn(m)

更新正常台区的功率裕度为：

P_dr(t)＝P_dr(t)-P_dn(m)

更新m＝m+1，并回到S482；

判断出P_dr(t)大于P_dn(m)，则认为当前正常台区有功裕量不足以满足故障或重载台区的用电需求，更新编号i_dr(t)、i_dn(m)换流器的功率指令定值Pset(i_dr(t))、Pset(i_dn(t))的计算方法如下：

Pset(i_dr(t))＝Pset(i_dr(t))-P_dr(t)

Pset(i_dn(m))＝Pset(i_dn(m))+P_dr(t)

更新对应有功需量和有功裕量为：

P_dn(m)＝P_dn(m)-P_dr(t)

P_dr(t)＝0

若t＝N1，则直接结束循环；否则，更新t＝t+1，并回到S483。

17.一种用于低压台区柔直互联系统的能量管控方法，所述方法包括：

步骤1，对系统内的台区进行编号，并将与台区对应的换流器设置为与台区相同的编号；建立系统中换流器的允许容量数组和有功功率指令数组，所述允许容量数组需考虑换流器的启动、停机状态，若换流器启动，对应数值为换流器额定容量，若停机，允许容量设置为0；所述有功功率指令数组包括有功功率指令数据，将所述有功功率指令数据的初始值设置为0：

步骤2，扫描系统的当前状态，对台区进行分类；当系统内采集的直流侧净功率不小于零时，计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小，对非故障台区的剩余有功裕量进行排序，生成非故障台区有功裕量数组，所述非故障台区有功裕量数组包括台区的编号；根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤3，当系统内采集的直流侧净功率大于零时，生成直流侧功率消纳数组；根据故障前台区实际有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后；基于所述直流侧功率消纳数组中的直流功率和所述台区有功负荷数组执行直流侧功率分配，基于分配后的功率调整有功功率指令数组中对应编号换流器的有功功率指令数据；

步骤4，基于分配后的功率对系统内每个台区的有功负荷进行更新，基于更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率确定正常台区和重载台区；

步骤5，分别计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；

步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，计算类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量，并根据故障台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；

步骤7，对系统内每个台区的换流器允许容量进行更新；

步骤8，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器允许容量确定所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤9，当系统内不存在台区故障时以及电池储能为充电状态时，重新按裕量数组中更新后的有功补偿裕量的大小进行排序，基于所述裕量数组中的最大有功裕量以及所述电池储能的预设充电功率确定所述电池储能的实际充电功率；将最大有功裕量台区编号对应的换流器设置为定直流电压UdcQ模式，根据实际充电功率调整所述有功功率指令数组中每个换流器的有功功率指令数据；

步骤10，将每个换流器的有功功率指令数据以及运行于定直流电压UdcQ模式的换流器编号发送至系统协调控制器，以使得每个台区的换流器根据对应的有功功率指令数据输出功率。

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