[发明专利]基于固态变压器的交直流混合配电系统功率协调控制方法

权利要求书

1.一种基于固态变压器的交直流混合配电系统功率协调控制方法，其特征在于：

基于固态变压器的交直流混合配电系统包括主网、若干个固态变压器以及多个交直流微电网，其中，固态变压器为三级式结构，分别为低压级、隔离级和中压级；固态变压器低压级构建了低压交直流母线并连接多个交直流微电网，固态变压器隔离级将低压级和中压级互联，各固态变压器中压级与主网相连，主网与固态变压器中压级连接处设置有断路器，依据各个断路器的通断状态，系统分为有源互联模式、无源互联模式和固态变压器孤岛模式三种工作模式；系统依据模式切换条件判断是否进行模式切换，若需要进行模式切换则按照预设模式切换步骤完成各模式间切换；

系统功率协调控制方法由中压级、隔离级、低压级的控制策略共同组成，低压级的控制目标为控制其交流输出电压，低压级交流输出电压的幅值和频率给定值分别由低压无功下垂控制策略与低压直流电压-交流频率控制策略得到；隔离级的控制目标为控制中压直流电压，中压直流电压给定值由低压直流-中压直流控制策略得到；中压级的控制目标为控制中压交流输出电压，中压交流输出电压的幅值和频率给定值分别由中压无功下垂控制策略与中压直流电压-交流频率控制策略得到；采用所述的系统功率协调控制方法，系统运行不依赖于通讯，三种工作模式间切换时无需切换控制策略，仅在切换至有源互联模式或无源互联模式时采用预同步控制策略。

2.根据权利要求1所述的基于固态变压器的交直流混合配电系统功率协调控制方法，其特征在于：基于固态变压器的交直流混合配电系统包括主网、一号固态变压器、二号固态变压器、一号直流微电网、二号直流微电网、一号交流微电网、二号交流微电网；一号固态变压器中，一号低压级连接一号直流微电网和一号交流微电网，一号隔离级连接一号低压级和一号中压级，一号中压级经一号断路器、主网侧断路器与主网相连；二号固态变压器中，二号低压级连接二号直流微电网和二号交流微电网，二号隔离级连接二号低压级和二号中压级，二号中压级经二号断路器、主网侧断路器与主网相连；一号固态变压器和二号固态变压器并联连接。

3.根据权利要求2所述的基于固态变压器的交直流混合配电系统功率协调控制方法，其特征在于：当主网侧断路器、一号断路器和二号断路器均闭合时，系统处于有源互联模式；当主网侧断路器断开，一号断路器和二号断路器闭合时，系统处于无源互联模式；当主网侧断路器、一号断路器和二号断路器均断开时，系统处于固态变压器孤岛模式。

4.根据权利要求1所述的基于固态变压器的交直流混合配电系统功率协调控制方法，其特征在于：系统在运行时，若满足模式切换条件，则需进行模式切换：当固态变压器及交直流微电网在故障维护或定期检修后，要启动时，系统应由停运模式切换至固态变压器孤岛模式；要重新并入主网运行时，系统由固态变压器孤岛模式切换至有源互联模式；系统处于有源互联模式时，若主网发生故障，系统由有源互联模式切换至无源互联模式；系统处于无源互联模式时，当系统中可再生能源发电总功率和储能装置总功率不足以支持负荷功率时，系统由无源互联模式切换至固态变压器孤岛模式；系统处于有源互联模式时，若固态变压器中压级或隔离级突发故障，系统由有源互联模式切换至固态变压器孤岛模式；当固态变压器因自身故障检修完成需与系统重新并联时，若主网故障，但中压交流母线电压和频率已由系统中的其他固态变压器支撑，则系统由固态变压器孤岛模式切换至无源互联模式；系统处于无源互联模式时，若主网在故障消除后电压恢复正常，系统由无源互联模式切换至有源互联模式。