论文部分内容阅读
交直流混合配电网满足未来智能电网的发展趋势,柔性互联技术可以解耦控制有功功率、无功功率,改善功率传输的灵活性,是构建交直流混合配电网的关键技术之一。智能软开关(SOP)、柔性环网装置(FLNC)作为电力电子装置,可以灵活控制系统功率,有效应对分布式电源接入时的电网波动。但是与传统配电网相比,含电力电子器件的交直流混合配电网优化运行技术的研究在控制策略、优化调度等方面面临巨大挑战。本文分析了我国当前交直流混合配电网的三种接线方式:辐射型、两端供电型、环状型,研究了配电网电压等级、换流器VSC结构选择和控制方法,搭建了基于智能软开关的交直流混合配电网和基于柔性环网装置的交直流混合配电网。首先,针对分布式电源大量接入带来的系统损耗增加和节点电压越限等问题,根据背靠背电压源型智能软开关运行特点,提出了一种基于智能软开关的交直流混合配电网优化控制策略,该策略以改善功率损耗、调节电压越限为优化目标构建数学模型,采用了改进遗传算法进行求解。仿真结果证明了所提出的优化控制策略的合理性。其次,以三端柔性环网装置为例研究了柔性环网装置的拓扑结构和工作运行原理。针对三端柔性环网装置提出了一端整流两端逆变、两端整流一端逆变的两种功率分配方法,对于四端柔性环网装置给出了一种功率降阶思路。最后,针对配电网本地控制难以实现快速优化运行这一问题,立足于系统全局优化,提出了一种基于柔性环网装置的交直流混合配电网分层控制方法。该方法将系统分为正常运行与柔性环网装置单端故障两种情况,正常运行时,系统以网损最小为目标建立数学模型并求解运行最优点;柔性环网装置单端故障时,器件根据故障的不同类型自动切换功率控制策略,从而减小电压波动,保证系统平稳运行。仿真结果验证了该分层控制策略立足于全局角度对系统进行优化控制的同时又实现了对电网故障的快速处理,满足未来柔性配电网经济运行、绿色发展的要求。