一种混合微电网控制方法和构网器系统与流程

本发明实施例涉及混合微电网运行控制，尤其涉及一种混合微电网控制方法和构网器系统。

背景技术：

1、目前，需要进一步调整能源生产和用户消费模式。微电网正在从简单的直流或交流形式演变为交直流混合架构，以满足分布式发电和消费的多样性。在混合微电网中，互联变换器将直流微电网和交流微电网连接起来，使它们能够共享功率，提高了灵活性。

2、关于互联变换器控制方法，大致可分为两大类：跟网型和构网型变换器。现有跟网型变换器采用锁相环同步电网、调节输出电流的控制方式，呈现出电流源外特性，缺乏作为主电源支撑孤岛电网的能力。构网型控制通过模拟同步发电机的运动方程，能够主动支撑电网。构网型控制有助于提高变换器与弱电网的交互稳定性，对于解决高比例可再生能源并网难题具有良好的前景。在此基础上，出现了混合微电网中的bic（bidirectionalinterlinking converter，双向互联变换器），其可运行于三种模式，分别为均衡模式、直流主导模式、交流主导模式。

3、但是，现有的控制策略大多只关注混合微电网在某一种运行模式下的功率共享，为传统dc/ac互联变换器控制，大多只适用于均衡模式下的功率平衡和惯性支撑。当电压供应条件变化时，尤其对于交流微电网或直流微电网中稳压电源意外故障情况（bic需要从电流控制模式转换为电压控制模式），要求bic及时对模式变换做出反应，这需要快速准确的模式检测，否则，延迟或不准确的检测可能会导致系统不稳定甚至故障。因此，亟需一种能够适应所有工作模式而不需要模式转换的bic控制策略，来有效地提高系统的稳定性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种混合微电网控制方法和构网器系统，以能够实现混合微电网三种模式无缝切换以及负载功率波动等工况下达到频率和电压的无差控制。

2、根据本发明的一方面，提供了一种混合微电网控制方法，由构网器系统执行，所述构网器系统与直流微电网系统和交流微电网系统相连接；所述方法包括：

3、通过所述构网器系统，检测所述直流微电网系统的直流线路电压和所述交流微电网系统的交流线路频率；

4、若检测到所述直流微电网系统的直流线路电压未达到第一预设阈值或所述交流微电网系统的交流线路频率未达到第二预设阈值，则通过所述构网器系统，向所述直流微电网系统输出目标直流电压以及向所述交流微电网系统输出目标交流频率。

5、根据本发明的另一方面，提供了一种构网器系统，包括： dc-dc变换器、dc-ac变换器、互联电容以及互联控制器；

6、所述构网器系统能够执行本发明任一实施例所述的混合微电网控制方法。

7、本发明实施例通过构建构网器系统，通过构网器系统检测直流微电网系统的直流线路电压和交流微电网系统的交流线路频率，当检测到直流微电网系统的直流线路电压未达到第一预设阈值或交流微电网系统的交流线路频率未达到第二预设阈值时，即当直流微电网系统或交流微电网系统任一侧稳压电源发生故障时，通过构网器系统向直流微电网系统输出目标直流电压以及向交流微电网系统输出目标交流频率，令整个混合微电网中直流电压和交流频率稳定在额定值。通过本发明的技术方案，能够有效避免当任一侧稳压电源意外故障时传统跟网型互联变换器模式切换识别困难，尤其当有光伏电源出力波动以及负载功率波动时，会导致混合微电网电压和频率出现偏差的问题，实现当发生某一侧稳压电源突然故障而退出运行时，无需远程通信、无需模式检测和切换，即可令整个混合微电网中的直流电压和交流频率稳定在额定值。

8、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种混合微电网控制方法，其特征在于，由构网器系统执行，所述构网器系统包括：dc-dc变换器、dc-ac变换器、互联电容以及互联控制器；所述dc-dc变换器采用有功功率-电压p-v下垂控制曲线进行控制作为电压源，所述dc-ac变换器采用有功功率-频率p-f下垂控制曲线进行控制作为电压源；所述构网器系统与直流微电网系统和交流微电网系统相连接；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述构网器系统，向所述直流微电网系统输出目标直流电压以及向所述交流微电网系统输出目标交流频率之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述互联控制器，根据所述dc-dc变换器的输出电压、所述dc-ac变换器的输出频率以及所述互联电容电压确定所述p-v下垂控制曲线对应的第一参考吸收功率和所述p-f下垂曲线控制对应的第二参考吸收功率，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述p-v下垂控制曲线根据所述第一参考吸收功率和所述dc-dc变换器的输出电压确定目标直流电压，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过所述p-f下垂控制曲线根据所述第二参考吸收功率和所述dc-ac变换器的输出频率确定目标交流频率，包括：

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述互联控制器的功率平衡关系为：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述直流微电网系统中的功率平衡关系为：

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述交流微电网系统的功率平衡关系为：

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构网器系统的功率平衡关系为：

10.一种构网器系统，其特征在于，包括：dc-dc变换器、dc-ac变换器、互联电容以及互联控制器；

技术总结
本发明公开了一种混合微电网控制方法和构网器系统。混合微电网控制方法由构网器系统执行，构网器系统与直流微电网系统和交流微电网系统相连接；方法包括：通过构网器系统，检测直流微电网系统的直流线路电压和交流微电网系统的交流线路频率；若检测到直流微电网系统的直流线路电压未达到第一预设阈值或交流微电网系统的交流线路频率未达到第二预设阈值，则通过构网器系统，向直流微电网系统输出目标直流电压以及向交流微电网系统输出目标交流频率。通过本发明的技术方案，能够有效避免当稳压电源故障时混合微电网电压和频率出现偏差的问题，实现无需远程通信、模式检测和切换，令系统直流电压和交流频率稳定在额定值，提高系统的稳定性和可靠性。

技术研发人员：黄烁,喻磊,肖建华,段舒尹,黄勇东,熊鑫欣,曾威,林心昊,刘通,李飞,黄祖伟,徐敏,原吕泽芮,刘超,谢庭军,陈锐忠,毛文瑞,吴永锋,罗宗文,李戎,彭汉明,林晓波,黄鸿杰,池小佳,祝水根,张素丽,郑细烨,陈耿,黄柏熊,陈佳鹏,张晓彬
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司揭阳供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11