[发明专利]含可再生能源/氢能交直流混联系统分散式运行管控方法

说明书

本发明涉及一种含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控方法，包括如下步骤：步骤S1：构建含可再生能源/氢能的交直流混联系统各端VSC的自适应下垂控制策略及控制结构；步骤S2：根据步骤S1中的控制结构，本发明根据各系统参数关系构建含可再生能源/氢能的交直流混联系统各端VSC的自适应下垂控制策略传递函数；步骤S3：通过步骤S2中得出的各端VSC的自适应下垂控制策略传递函数G(s)；构造新的协调控制器，为在分散式运行管控下的各端VSC提供了电流指令的更新值；步骤S4：根据步骤S3中得到的分散式运行管控下各端VSC的电流指令更新值，各端VSC各自根据相应的电流指令更新值执行操作，分散自治地完成含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是一种含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控方法。

背景技术

随着经济技术的发展，传统化石能源不仅会产生温室气体污染环境，其储量也在逐步减少。氢能作为可再生能源应用的重要途径之一，具有清洁、容量大的特点，能够帮助提升能源转化效率及电网运行的稳定性。

交直流混联系统是近年来提出的一种新兴未来电网拓扑结构，可以将可再生能源与传统电力系统进行互联，其常见的多级系统结构如图1所示。其中，通过变换器（如VSC1、VSC2和 VSCn），可将一个或多个交流系统连接到直流网络中。VSC的交流侧连接到对应交流系统的一条馈线上，而直流侧则连接在同一条直流母线上。分布式能源、电池储能系统以及制氢储能系统等可以直接连接在直流系统中，并通过DC/DC变换器对不同的直流电压等级进行匹配互联，风电系统可以通过AC/DC变换器连接到直流母线上。该系统的结构便于实现灵活多终端对接，中枢直流母线可以提供和提取电能，多个交流系统中的潮流可以通过VSC在直流系统中从指定的交流系统流向另一个，因此，系统内的负载均衡得到实现，整个系统的稳定性得到了提升。同时，该系统结构下，可再生能源制氢能够减少不必要的电力电子变换环节，提升了整体的运行效率和经济性。

然而目前的交直流混联系统多采用基于下垂控制的对等控制模式，随着系统接入数量的增加，各端VSC需单独调整其控制器参数，有着控制器设计复杂，难以进行控制参数优化设计的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控方法，有效克服现有控制方法的缺陷，提升可再生能源/氢能的交直流混联系统的运行性能。本发明提供含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控方法，在下垂控制策略的基础上，构建含可再生能源/氢能的交直流混联系统各端VSC的自适应下垂控制策略，并在此基础上设计了新型协调控制器，降低了传统方法在交直流混联系统中控制器设计复杂，参数设计困难的问题，可以实现对含可再生能源/氢能的交直流混联系统的发展提供重要支撑，市场前景广阔。

本发明的技术方案为一种含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控方法，具体步骤如下：

步骤S1：构建含可再生能源/氢能的交直流混联系统各端VSC的自适应下垂控制策略及控制结构；

步骤S2：根据步骤S1中的控制结构，根据各系统参数关系构建含可再生能源/氢能的交直流混联系统各端VSC的自适应下垂控制策略传递函数；

步骤S3：通过步骤S2中得出的各端VSC的自适应下垂控制策略传递函数G(s)；构造新的协调控制器，为在分散式运行管控下的各端VSC提供了电流指令的更新值；

步骤S4：根据步骤S3中得到的分散式运行管控下各端VSC的电流指令更新值，各端VSC各自根据相应的电流指令更新值执行操作，分散自治地完成含可再生能源/氢能的交直流混联系统分散式运行管控。

有益效果：