含多端柔性互聯(lián)裝置的交直流混合配電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制方法

張　學(xué), 裴　瑋, 范士雄, 孔　力, 鄧　衛(wèi), 黃仁樂

(1. 中國科學(xué)院電工研究所, 北京市 100190; 2. 中國電力科學(xué)研究院有限公司, 北京市 100192; 3. 國網(wǎng)北京市電力公司, 北京市 100031)

0　引言

當(dāng)前的城市配電網(wǎng)仍然以交流架構(gòu)為主,近年來為了集成直流分布式發(fā)電單元與儲能單元,直流配電網(wǎng)得到了廣泛的關(guān)注[1-2],其具有能量轉(zhuǎn)換次數(shù)少、效率高以及控制簡單等優(yōu)勢[3-5]。雖然直流配電網(wǎng)為直流發(fā)電單元和負荷提供了高效的接入方式,然而采用單一供電架構(gòu)難以滿足多類型分布式發(fā)電單元和負荷及儲能單元的集成。為了進一步提升系統(tǒng)效率,采用交直流混合配電網(wǎng)是未來的發(fā)展趨勢[6-7]。

為了進一步提升多個交流供電區(qū)域可靠性,可以通過柔性互聯(lián)裝置(FID)構(gòu)建多個交流區(qū)域互聯(lián),通過直流線路實現(xiàn)多個交流區(qū)域相互支持,并且直流線路中可以集成大量的直流負載、分布式發(fā)電與儲能系統(tǒng)[8-9]。針對新型含多個柔性互聯(lián)裝置的交流配電網(wǎng),由于其供電單元和負載單元較多,如何實現(xiàn)整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制是保證其安全可靠運行的關(guān)鍵。

針對上述問題,文獻[10]提出了交直流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制,通過并網(wǎng)變換器控制交流電壓和頻率,而儲能系統(tǒng)和電熱水器始終通過下垂控制維持直流母線電壓在允許范圍內(nèi),該方法未考慮儲能系統(tǒng)過度充放電。文獻[11]提出了功率—電壓協(xié)調(diào)控制,通過兩個電壓源型換流器(VSC)分別控制電壓和功率,以正常狀態(tài)降低網(wǎng)損、風(fēng)險狀態(tài)實現(xiàn)調(diào)壓為目標(biāo),通過改進遺傳算法實現(xiàn)優(yōu)化求解。……