[发明专利]双极直流配电网中单极源荷的极性切换稳定控制方法

说明书

本发明具体涉及双极直流配电网中单极源荷的极性切换稳定控制方法，包括：基于双极直流配电网中单极源荷的极性切换需求构建对应的极性切换装置，以及具备电容调节和PWM调节功能的稳定运行装置；通过极性切换装置执行对应单极源荷的极性切换操作；极性切换过程中，首先通过稳定运行装置的电容调节功能延缓对应单极源荷的电压变化；若单极源荷的电压越限，则进一步通过稳定运行装置的PWM调节功能稳定单极源荷的电压；通过极性切换装置完成对应单极源荷的极性切换后，控制极性切换装置与稳定运行装置停止运行。本发明能够通过低通态损耗的极性切换装置实现单极源荷极性切换，并且能够保证单极源荷在极性切换过程中的稳定运行。

技术领域

本发明涉及直流配电网控制技术领域，具体涉及双极直流配电网中单极源荷的极性切换稳定控制方法。

背景技术

相比于交流配电网，直流配电网具有变换环节少、线路损耗低、供电容量大、供电可靠性高等优势。直流配电网的拓扑结构可分为单极型与双极型。不同于单极直流配电网，双极直流配电网具有多电压等级、多供电回路、接地可靠等特点，供电方式更为灵活，供电可靠性更高。

在双极直流配电网中，交流电先后经过交直流转换器和电压平衡器，被转为双极直流配电网中的直流电。电源与负载均可通过双极或单极的形式接入该配电网，其中单极接入又分为正极接入与负极接入。各单极源荷在双极直流配电网中极性分配的不均匀，将导致网络中出现电压不平衡问题。双极直流配电网的电压不平衡会导致电网的损耗加大，影响经济效益。

申请人发现，切换配电网中单极源荷的极性而使其在网络中均匀地分布，有助于抑制电网的电压不平衡。然而，现有技术中没有考虑到极性切换的设备实现问题，或使用的是具有较高通态损耗的电力电子器件，同时，为实现极性切换，可考虑使用具有低通态损耗的机械断路器来实现断路和合闸，这就需要考虑被切换对象在切换过程中的运行稳定。因此，如何设计一种能够通过低通态损耗的极性切换装置实现单极源荷极性切换，且能够保证单极源荷在极性切换过程中的稳定运行的方法是亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种双极直流配电网中单极源荷的极性切换稳定控制方法，能够通过低通态损耗的极性切换装置实现单极源荷极性切换，并且能够保证单极源荷在极性切换过程中的稳定运行，从而能够提高双极直流配电网中单极源荷极性切换的有效性和稳定性，并为抑制双极直流配电网电压不平衡提供解决途径。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

双极直流配电网中单极源荷的极性切换稳定控制方法，包括：

S1：基于双极直流配电网中单极源荷的极性切换需求构建对应的极性切换装置，以及具备电容调节和PWM调节功能的稳定运行装置；

S2：通过极性切换装置执行对应单极源荷的极性切换操作；

S3：极性切换过程中，首先通过稳定运行装置的电容调节功能延缓对应单极源荷的电压变化；若单极源荷的电压越限，则进一步通过稳定运行装置的PWM调节功能稳定单极源荷的电压；

S4：通过极性切换装置完成对应单极源荷的极性切换后，控制极性切换装置与稳定运行装置停止运行。

优选的，步骤S1中，极性切换装置包括一端与对应单极源荷的负极连接的第一切换模块和第二切换模块，以及一端与对应单极源荷的正极连接的第三切换模块和第四切换模块，且第一切换模块、第二切换模块、第三切换模块和第四切换模块远离对应单极源荷的一端接入双极直流配电网；

当第一切换模块和第三切换模块导通、第二切换模块和第四切换模块断开时，对应单极源荷接入双极直流配电网的正极；当第二切换模块和第四切换模块导通、第一切换模块和第三切换模块断开时，对应单极源荷接入双极直流配电网的负极。