[发明专利]下垂控制直流微电网电压自适应控制方法及装置

说明书

本发明涉及下垂控制直流微电网电压自适应控制方法，包括：获取直流微电网拓扑结构、换流器设备参数、线路参数、负荷参数及分布式电源参数；在系统的集中式控制中，通过随机潮流计算获取换流器出口电压和系统最高和最低节点电压之间的关系，确定系统电压越上限和越下限时换流器出口电压对应的电压动作值；当换流器出口电压达到电压动作值时，计算换流器运行参考功率的调节量，对运行参考功率进行调节，直至恢复系统电压；本发明所提出的自适应电压控制策略不依赖实时通信，通过换流器端口电压和系统最低/最高电压的关系估计系统中的电压水平，同时通过不同换流器运行参考功率调整的协调配合，实现了换流器负载率均衡，保证了系统运行的安全性。

技术领域

本发明属于电网控制技术领域，尤其涉及下垂控制直流微电网电压自适应控制方法及装置。

背景技术

随着直流型分布式电源的大规模接入和电动汽车、数据中心等直流负荷的不断增加，源荷的直流特征日益突出。发展直流微电网能有效提高对光伏等直流型分布式电源的接纳能力，减少换流环节，降低线路损耗，提高能源利用效率。

下垂控制可以将负荷按照一定的比例分配到各个换流器中，是直流微电网常用的控制方式之一。由于下垂控制是有差调节，在下垂控制的直流微电网中，负荷变化会引起电压幅值的变化，需要调节下垂控制参考运行功率，以保证换流器的输出电压维持在合理的水平。

现有的不依赖系统通信的下垂控制自适应电压调节策略主要保证换流器出口电压保持在合理范围内，忽视了线路压降的影响，为了在降低系统通信负担的同时，提高下垂控制直流微电网的电压水平，有必要研究一种下垂控制直流微电网电压自适应控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供下垂控制直流微电网电压自适应控制方法及装置，在系统的集中式控制中，通过随机潮流计算分析换流器出口电压和系统最高和最低电压直接的关系，确定系统电压越上限和越下限时换流器出口电压对应的电压动作值，当换流器出口电压达到电压动作值时，计算换流器运行参考功率的调节量，对运行参考功率进行调节，以恢复系统电压，保证直流微电网的安全运行。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

下垂控制直流微电网电压自适应控制方法，包括如下步骤：

获取直流微电网拓扑结构、换流器设备参数、线路参数、负荷参数及分布式电源参数；

在系统的集中式控制中，通过随机潮流计算获取换流器出口电压和系统最高和最低节点电压之间的关系，确定系统电压越上限和越下限时换流器出口电压对应的电压动作值；

当换流器出口电压达到电压动作值时，计算换流器运行参考功率的调节量，对运行参考功率进行调节，直至恢复系统电压。

进一步的，确定系统电压越上限和越下限时换流器出口电压对应的电压动作值的具体方法为：

通过集中式控制确定系统中负载和分布式电源出力以及换流器当前的控制指令；

利用高斯分布描述两次集中式控制之间负荷和分布式电源出力的随机变化情况，采用蒙特卡洛模拟法生成高斯分布下负荷和分布式电源出力的随机场景，并进行概率潮流计算，得到每一种场景下的系统电压情况；

根据概率潮流计算结果，通过线性拟合计算出换流器电压与最高节点电压或最低节点电压之间的线性关系，从而获得自适应下垂控制动作电压的上限值和下限值。

进一步的，计算换流器运行参考功率的调节量的方法为：

对于位于节点x的换流器，运行参考功率调整将换流器端口电压恢复到集中式控制策略确定的初始值：