[发明专利]一种自动功率分配的多直流配电网系统控制方法和系统

说明书

本发明涉及一种自动功率分配的多直流配电网系统控制方法。该控制方法通过采用下垂控制策略，根据获取的高压直流端电信号和低压直流端电信号分别确定得到高压直流电压控制参考信号和低压直流电压控制参考信号；然后依据确定得到的这两个高压直流电压控制参考信号和低压直流电压控制参考信号，确定第一变压器电感电流控制参考信号和第二变压器电感电流控制参考信号后，依据这两个变压器电感电流控制参考信号确定最终的变压器电感电流控制参考信号；最后根据最终的变压器电感电流控制参考信号和电感电流信号确定脉宽调制信号后，依据确定的脉宽调制信号实现功率分配，以在达到稳定母线电压的目的的同时，提高多直流配电网系统中功率分配的合理性。

技术领域

本发明涉及直流配电网互联及控制研究应用领域，特别是涉及一种自动功率分配的多直流配电网系统控制方法和系统。

背景技术

随着社会的发展，环境问题的凸显，能源的地位显得越来越重要。分布式发电技术将清洁能源转化为可用的电能，减少了环境污染，成为了当前学者研究的热点。其具有高可靠性，低污染等优点，但是也具有波动性和间歇性等缺点，大规模并网势必会对电网造成影响。直流配电网不仅能够充分利用分布式电源，发挥了其优势，而且不同电压等级的直流负荷本身能够直接接入对应的电压等级直流接口，减少了此过程中的电能变换损耗。直流配电网子网之间互相连接后，由于能够互为电压和功率支撑，因此显著提高了直流配电网的可靠性。由于功率分配的合理分配与母线电压的稳定具有密切的关系，因此合理分配直流配电网母线之间的功率，能够维持系统稳定运行、保障供电可靠性。目前对直流配电网母线之间功率分配控制的技术均是基于通信系统条件下的控制策略，利用通讯系统、监控系统来实现：直流配电网的各类运行参数通过监控系统实时监测获得，利用信息通信将直流配电网的各项运行参数汇总，控制端实现统一的协调管理这些运行参数。此策略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。因此需要一种自动功率分配的多直流配电网系统控制方法应用于配电网功率控制的研究中。

直流配电网功率控制方法有很多：IEEE Transactions on Smart Grid期刊第5卷第5期出版的“Economic operation and enhancement of resilience by hierarchicalcontrol”，提出一种三级控制结构被讨论，初级下垂控制用来保证当通讯故障时配电网可靠运行，二级控制和三级控制基于数字通讯技术实现电能质量的优化和经济性运行。虽然能够获取全局信息，但是缺点是如果系统存在单点故障，当中央控制器或任何一个通讯链路发生故障，控制命令就无法传输，相应的控制目标也无法实现。IEEE Transactions onSmart Grid期刊第5卷第5期出版的“Hierarchical control of parallel AC-DCconverter interfaces for hybridmicrogrids”，采用三级分层控制系统，初级控制采用下垂控制实现负载功率按比例共享，二级控制旨在消除下垂控制产生的母线电压误差，三级控制完成与外部系统的交互，进而实现配网不同层次之间的交互与控制。但是当网络规模较大时，中央控制器的计算负担较大，系统响应速度将会受到影响。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种自动功率分配的多直流配电网系统控制方法和系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自动功率分配的多直流配电网系统控制方法，包括：

获取多直流配电网系统中的高压直流端电信号和低压直流端电信号；所述高压直流端电信号包括：高压直流端电压信号和高压直流端电流信号；所述低压直流端电信号包括：低压直流端电压信号和低压直流端电流信号；

根据所述高压直流端电信号，采用下垂控制策略确定高压直流电压控制参考信号；

根据所述高压直流电压控制参考信号和高压直流端电压信号确定第一变压器电感电流控制参考信号；