[发明专利]一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法，所述控制方法包括：采集DC‑AC变流器的直流侧电流和直流侧电压；对直流侧电流和直流侧电压，进行直流下垂计算和PI计算，得到直流功率控制参考信号；采集DC‑AC变流器的交流侧电流和交流侧电压；根据直流功率控制参考信号、交流侧电流和交流侧电压，采用交流下垂控制策略对DC‑AC变流器进行功率平衡控制。本发明将交流下垂控制策略应用于功率控制中，并且将三相全控桥DC/AC变流器的直流端电压、电流信号均引入至交流下垂控制策略的外环控制中，改进了交流下垂控制，实现了在无通讯条件下，自动平衡分配DC母线与AC母线的功率，使DC母线和AC母线电压都能更加稳定，且母线之间的功率分配也更加合理。

技术领域

本发明涉及交直流配电网控制技术领域，特别是涉及一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法及系统。

背景技术

能源是全球发展和人类生存的重要基础，随着环境问题和能源需求的日益凸显，以清洁能源为主的分布式发电技术成为当前研究热点。分布式发电具有可靠性高、污染少、建设周期短、投资少等特点，但是由于其取决于自然资源条件，具有波动性和间歇性，大规模并网运行会给电网的安全稳定运行带来显著影响。交直流配电网不仅能够协调主网与分布式电源之间的矛盾，提高分布式能源的利用率，并且其交流、直流接口能够适配对应的交流、直流负荷，减少了电能变换环节中的损耗。交直流配电网交流子网和直流子网相连后，互相作为功率和电压支撑，提高了系统整体的运行稳定性。因此交直流配电网母线之间的功率分配控制对维持系统稳定运行、保障供电可靠性十分重要。目前对交直流配电网母线之间功率分配控制的技术均是通过通讯系统、监控系统来实现，即主要基于通信系统条件下的控制策略：通过监控系统实时监测交直流配电网的各项运行参数，而信息通信将交直流配电网的各项运行参数汇总至控制端，实现统一的协调管理。虽然可实现良好的控制效果，但是其控制系统结构设计复杂，需要较为复杂的通信网络及优化控制算法支撑，在运行时将占用配电网系统大量的带宽。因此需要一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法应用于配电网功率控制的研究中。

发明内容

本发明的目的是提供一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法及系统，以在无需通信系统和控制端的条件下实现交直流配电系统的自适应功率平衡控制，减小在运行时对配电网系统大量的带宽的占用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种交直流配电系统功率自适应平衡控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

采集DC-AC变流器的直流侧电流和直流侧电压；

对所述直流侧电流和所述直流侧电压，进行直流下垂计算和PI计算，得到直流功率控制参考信号；

采集DC-AC变流器的交流侧电流和交流侧电压；

根据直流功率控制参考信号、交流侧电流和交流侧电压，采用交流下垂控制策略对DC-AC变流器进行功率平衡控制。

可选的，所述对所述直流侧电流和所述直流侧电压，进行直流下垂计算和PI计算，得到直流功率控制参考信号，具体包括：

对所述直流侧电流，进行直流下垂计算，得到直流电压控制参考信号为：U_dcref＝U_dcrated-K_dc·I_dc；其中，U_dcref表示直流电压控制参考信号，U_dcrated为直流侧母线的额定电压，K_dc表示直流下垂系数，I_dc表示直流侧电流；

对直流侧电压与直流电压控制参考信号的差值进行PI计算，得到直流功率控制参考信号为：其中，P_dcref表示直流功率控制参考信号，K_ps表示比例系数，K_is表示积分系数，s表示积分变量，U_dc表示直流侧电压。