一種基於儲能的直流配電網線路電壓控制方法與流程
2023-09-24 05:04:10
本發明涉及一種直流配電系統中線路中點電壓穩態控制，更具體的說涉及一種基於儲能的直流配電網線路電壓控制方法。
背景技術：
：隨著現代電力系統的發展，分布式能源和直流負載的數量逐年增多，而電力電子技術的發展也使得高效率直流配電網的建設成為可能。因此直流配電網具有良好的可行性和應用前景。但直流配電網中負荷和電源分布複雜、大小各異，為了提高系統中線路電壓合格率，改變單純將AC/DC變流器直流母線電壓維持某恆定值的做法，使連接變流器的控制更符合特定場景，有效優化直流線路電壓分布，需通過AC/DC變流器與儲能的單點通訊協調完成。因此，在考慮儲能充放電狀態的情況下，對併網點的潮流進行有效控制，合理調節併網點輸出功率。本發明提出了一種基於儲能的直流配電網線路電壓控制方法。技術實現要素：本為克服現有技術上的缺陷，本發明的目的是提供一種適用於直流配電網根據儲能改變線路電壓分布狀況提高系統電壓合格率的控制方法，即基於儲能的直流配電網線路電壓控制方法，可進一步實現線路電壓分布良好，提高電壓質量。為本發明的技術方案如下：一種基於併網點潮流的直流配電網線路電壓控制方法，所述方法包括以下步驟：步驟1：建立直流配電網非均勻分布負荷或電源模型；步驟2：接入蓄電池，並保證其AC/DC變流器出口電壓穩定在線路額定電壓UN；步驟3：判斷蓄電池電量是否在正常工作範圍內，所述蓄電池電量在正常工作範圍內，進入步驟4；所述蓄電池蓄電池電量不在正常工作範圍內，則進入步驟5；步驟4：判斷蓄電池充放電電流Ib是否為零，所述蓄電池充放電電流Ib是為零，則保持併網點功率參考值不變；所述蓄電池充放電電流Ib不為零，則進入步驟5；步驟5：計算併網點電壓並反至併網點，通過電池與AC/DC變流器的單點通訊，改變併網點功率參考值，按要求給蓄電池充放電。前述步驟1中，直流配電網負荷或電源分布複雜，難以考慮，可將其按照線路均勻分布進行分析，即單位長度線路上的負荷或電源均分，但實際中負荷或電源並非均勻分布，因此可在線路中任意一點加入附加負荷或電源，人為製造非均勻分布；採用蓄電池目的是為穩定線路電壓，使線路電壓為額定電壓，即使負載或電源不均勻電壓偏差也會減小,以負載為例，電源情況與負載類似。前述步驟2中，為滿足線路電壓分布優化，所述蓄電池在接入直流線路時通過AC/DC變流器，由於蓄電池的接入存在諸多限制，AC/DC變流器用於控制電池的充放電及電壓電流。AC/DC變流器採用Buck/Boost升降壓電路，電壓電流雙閉環進行穩壓限流控制。採用蓄電池目的是為穩定線路電壓，使線路電壓為額定電壓，即使負載或電源不均勻電壓偏差也會減小。前述步驟3中,所述蓄電池蓄電池電量用蓄電池的荷電狀態表徵,荷電狀態需在一定範圍內，否則會造成電池的不穩定充放電，影響電池壽命。併網點中設有對於電池電量及電流的檢測裝置，檢測電池電量是否在合格範圍內，電流的大小及方向。所述步驟(5)中，採用的儲能與併網點的單點通訊,若蓄電池採用恆電壓控制，則AC/DC變流器採用恆功率控制。若蓄電池未採取強制充放電措施，則電池電流的變化即代表系統負載的變化情況。設初始狀態電池電流為0，則當放電電流增大時，負載變大。通過AC/DC變流器與蓄電池的單端通訊，可增大AC/DC變流器輸出功率，使得蓄電池電流重回0附近。若電池達到充放電上下限值，則需強制改變AC/DC變流器的功率給定值，以使電池進行合理充放電。本發明改變了傳統控制模式中恆定併網點電壓的變流器控制方法；減小了運行損耗；提高了直流線路電壓合格率；進而有效保證了負載和分布式電源變化情況下的可靠接入和系統穩定運行。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1基於儲能的線路電壓控制流程圖。圖2蓄電池與AC/DC變流器單點通訊模型。圖3電池充放電循環過程。圖4併網AC/DC變流器控制框圖。表1電池電流與併網功率變化對應關係。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。參見圖1至圖4，本實施例的一種基於儲能的直流配電網線路電壓控制方法，可進一步實現線路電壓分布良好，提高電壓質量。本發明的目的是提供一種基於儲能的直流配電網線路電壓控制方法，可進一步實現線路電壓分布良好，提高電壓質量。一種基於併網點潮流的直流配電網線路電壓控制方法，所述方法包括以下步驟：步驟1：建立直流配電網非均勻分布負荷或電源模型；直流配電網負荷或電源分布複雜，難以考慮，可將其按照線路均勻分布進行分析，即單位長度線路上的負荷或電源均分，但實際中負荷或電源並非均勻分布，因此可在線路中任意一點加入附加負荷或電源，人為製造非均勻分布；採用蓄電池目的是為穩定線路電壓，使線路電壓為額定電壓，即使負載或電源不均勻電壓偏差也會減小,以負載為例，如圖2所示,電源情況與負載類似。步驟2：接入蓄電池，並保證其AC/DC變流器出口電壓穩定在線路額定電壓UN；所述蓄電池在接入直流線路時通過AC/DC變流器，AC/DC變流器採用Buck/Boost升降壓電路，AC/DC變流器用於控制電池的充放電及電壓電流，所述電壓電流採用雙閉環控制進行穩壓限流。步驟3：判斷蓄電池電量是否在正常工作範圍內，所述蓄電池電量在正常工作範圍內，進入步驟4；所述蓄電池蓄電池電量不在正常工作範圍內，則進入步驟5；所述蓄電池蓄電池電量用蓄電池的荷電狀態表徵,荷電狀態需在一定範圍內，否則會造成電池的不穩定充放電，影響電池壽命。併網點中設有對於電池電量及電流的檢測裝置，檢測電池電量是否在合格範圍內，電流的大小及方向。步驟4：判斷蓄電池充放電電流Ib是否為零，所述蓄電池充放電電流Ib是為零，則保持併網點功率參考值不變；所述蓄電池充放電電流Ib不為零，則進入步驟5；步驟5：計算併網點電壓並反至併網點，通過電池與AC/DC變流器的單點通訊，改變併網點功率參考值，按要求給蓄電池充放電。所述步驟(5)中，採用的儲能與併網點的單點通訊,如圖2所示,若蓄電池採用恆電壓控制，則AC/DC變流器採用恆功率控制。若蓄電池未採取強制充放電措施，則電池電流的變化即代表系統負載的變化情況。設初始狀態電池電流為0，則當放電電流增大時，負載變大。通過AC/DC變流器與蓄電池的單端通訊，可增大AC/DC變流器輸出功率，使得蓄電池電流重回0附近。電池電流變化與相應AC/DC變流器的動作情況見表1。\|Ib|增大|Ib|減小Ib＞0AC/DC變流器功率增大AC/DC變流器功率減小Ib＜0AC/DC變流器功率減小AC/DC變流器功率增大表1電池電流與併網功率變化對應關係若電池達到充放電上下限值，則需強制改變AC/DC變流器的功率給定值，以使電池進行合理充放電。電池充放電循環時功率及電壓變化如圖3。本發明改變了傳統控制模式中恆定併網點電壓的變流器控制方法；減小了運行損耗；提高了直流線路電壓合格率；進而有效保證了負載和分布式電源變化情況下的可靠接入和系統穩定運行。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。當前第1頁1 2 3