含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.011

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (5): 71-77.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.05.011

含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制

马牧原, 赵妍辉, 李国庆

东北电力大学电气工程学院, 吉林吉林 132012

收稿日期:2022-01-25 出版日期:2022-05-30 发布日期:2022-07-01
作者简介:马牧原(1997—),男,硕士研究生,研究方向为直流配电网运行控制。|赵妍辉(1998—),女,硕士研究生,研究方向为交直流配电网运行优化。|李国庆(1963—),男,教授,博士,博士生导师,研究方向为电力系统的安全性与稳定性分析、新能源发电技术等。
基金资助:
国网冀北电力有限公司科技项目(SGTYHT/21-JS-225)

Dynamic Coordination Control Strategy for DC Active Distribution Systems with Multi PV-Storage Microgrids

MA Muyuan, ZHAO Yanhui, LI Guoqing

School of Electric Engineering,Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China

Received:2022-01-25 Online:2022-05-30 Published:2022-07-01

摘要/Abstract

摘要：

针对含有分布式电源接入的配电网系统稳定运行问题,提出了一种面向含多光储微电网配电系统动态协同控制方法。首先设计了一种含配电网和微电网两级直流母线的放射状直流型主动配电系统结构,且相邻各微电网级直流母线由联络开关连接;其次分别针对配电网和微电网层面,设计了系统在并网和孤岛运行情况下不同运行模式,同时为保证系统的稳定运行,提出了包括P/Q控制、U_DC/Q控制及U/f控制的各接口单元间的动态协调控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真实验,分别从光伏系统(PVS)出力波动、负载容量变化、故障及并离网切换4个方面验证了所提出控制策略的正确性和有效性。

关键词: 直流配电系统, 动态协调控制, 电压控制, 联络开关, 仿真分析

Abstract:

Aiming at the stable operation of the distribution network system with distributed power access,a dynamic cooperative control method for the distribution system with multi PV-storage microgrid is proposed.Firstly,a radial DC active distribution system structure with the two-level DC bues of the distribution network and microgrid is designed,and the adjacent microgrid level DC bues are connected by tie switches.Different operating modes of the system under grid-connected and islanded operation are designed.To ensure the stable operation of the system,a dynamic coordination control strategy among interface units including P/Q control,U_DC/Q control and U/f control is proposed.Finally,through MATLAB/Simulink simulation experiments,the correctness and effectiveness of the proposed control strategy are verified from four aspects of photovoltaic system (PVS) output fluctuation,load capacity change,fault and connected-grid switching.

Key words: DC distribution system, dynamic coordination control, voltage control, interconnection switch, simulation analysis

中图分类号:

TM732

马牧原, 赵妍辉, 李国庆. 含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(5): 71-77.

MA Muyuan, ZHAO Yanhui, LI Guoqing. Dynamic Coordination Control Strategy for DC Active Distribution Systems with Multi PV-Storage Microgrids[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(5): 71-77.

图/表 12

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参考文献 18

[1]	李国栋, 王峥, 郝帅, 等. 分布式电源接入对配电网运行指标的影响评估[J]. 电器与能效管理技术, 2021(6):79-85.
[2]	曹新慧, 付林, 高玲玉, 等. 消弭新能源并网运行风险的储能控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2021(5):75-80.
[3]	蔡晖, 陈倩, 刘宇, 等. 苏州同里新能源小镇的交/直流混合配电网潮流计算方法研究[J]. 电力电容器与无功补偿, 2020, 41(2):110-115.
[4]	ELSAYED A T, MOHAMED A A, MOHAMMED O A. DC micro-grids and distribution systems:An overview[J]. Electric Power Systems Research, 2015, 119:407-417. doi: 10.1016/j.epsr.2014.10.017
[5]	宋强, 赵彪, 刘文华, 等. 智能直流配电网研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(25):9-19.
[6]	李学军, 郭建华, 赵尔敏, 等. 计及边缘计算任务分配优化的电能质量分析[J]. 电器与能效管理技术, 2021(6):92-98.
[7]	段建东, 孙茜, 陈鲁鹏, 等. 基于改进和声搜索算法的有源配电网优化调度[J]. 高压电器, 2021, 57(11):1-9.
[8]	吴卫民, 何远彬, 耿攀, 等. 直流微电网研究中的关键技术[J]. 电工技术学报, 2012, 27(1):98-106.
[9]	文波, 秦文萍, 韩肖清, 等. 基于电压下垂法的直流微电网混合储能系统控制策略[J]. 电网技术, 2015, 39(4):892-898.
[10]	董宜鹏, 谢小荣, 孙浩, 等. 微电网电池储能系统通用综合控制策略[J]. 电网技术, 2013, 37(12):3310-3316.
[11]	张怀宇, 徐超然, 黄志龙, 等. 考虑光伏发电不确定性的源-网-荷-储协调调度方法[J]. 电器与能效管理技术, 2021(5):86-92.
[12]	SALOMONSSON D, SANNINO A. Low-voltage DC distribution system for commercial power systems with sensitive electronic loads[J]. Power Delivery,IEEE Transactions on, 2007, 22(3):1620-1627. doi: 10.1109/TPWRD.2006.883024
[13]	欧阳丽, 周丽红, 向海斌, 等. 无需互联通信的直流微电网实时功率协调控制策略[J]. 电网技术, 2015, 39(12):3449-3456.
[14]	刘文亮. 直流微电网自适应两阶段下垂控制方法[J]. 电器与能效管理技术, 2021(8):59-63.
[15]	应益强, 付蓉, 黄校娟, 等. 基于不确定性优化理论的电网三级电压控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2019(8):60-66.
[16]	郑智丹. 电池储能系统减少光伏电站弃光应用模式及控制策略分析[J]. 电器与能效管理技术, 2018(23):58-61,78.
[17]	陆晓楠, 孙凯, 黄立培, 等. 直流微电网储能系统中带有母线电压跌落补偿功能的负荷功率动态分配方法[J]. 中国电机工程学报, 2013, 33(16):37-46.
[18]	季一润, 袁志昌, 赵剑锋, 等. 一种适用于柔性直流配电网的电压控制策略[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(2):335-341.

参数	数值
配电网级直流母线电压/V	800
微电网级直流母线电压/V	380
交流负载电压/V	380
交流负载频率/Hz	50
各段直流线路阻抗/(10^-4 Ω)	3.15、3.5、2.63、1.75

含多光储微电网直流型主动配电系统动态协同控制

Dynamic Coordination Control Strategy for DC Active Distribution Systems with Multi PV-Storage Microgrids

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[1]	李罗斌, 司莺歌, 刘瑾. 浅析过电流对电磁式RCBO漏电特性的影响[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(1): 27-30.
[2]	王瑶, 赵泽昆, 王福忠. 基于云模型的自动电压控制策略优化研究^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(8): 7-11.
[3]	林成镇, 郑昕. 低压配电电缆巡检用非接触式电压传感器的仿真与实验分析^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(7): 1-7.
[4]	肖小兵, 付宇, 张锐锋, 龙秋风, 郑友卓, 刘安茳, 张洋. 基于MMC的配电网交流前保护区单相接地故障分析[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(6): 65-70.
[5]	张强, 吴雅楠, 葛乐. 考虑全局优化的储能最优就地电压控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 0(10): 90-97.