柔性互联配电网系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112994019A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110341802.9(22)申请日2021.03.30(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人霍群海王文勇尹靖元朱晋韩立博师长立韦统振(74)专利代理机构北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙)11482代理人屠晓旭宋宝库(51)Int.Cl.H02J3/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称柔性互联配电网系统(57)摘要本发明涉及配电网技术领域，具体提供了一种柔性互联配电网系统，旨在解决如何提高配电网的供电可靠性的技术问题。为此目的，根据本发明实施例的系统包括多个相互连接形成蜂巢状组网结构的电网单元，电网单元内的每个多站融合单元分别包括基于虚拟电厂技术构建的管控装置和/或多端口柔性多状态开关，多端口柔性多状态开关中每个端口连接的馈线上分别接入多个功能站。基于上述管控装置不仅可以对配电网系统内的所有功能站进行统一协调控制，提高系统的供电可靠性，还可以与电力市场进行电源协调，提高系统的经济性。同时，基于蜂巢状组网结构，每个多站融合单元不仅可以相互独立运行，还可以潮流互济，进一步提高了系统的供电可靠性。CN112994019ACN112994019A权利要求书1/2页1.一种柔性互联配电网系统，其特征在于，所述系统包括多个电网单元，每个所述电网单元分别包括多个多站融合单元；每个所述多站融合单元分别包括基于虚拟电厂技术构建的管控装置和/或多端口柔性多状态开关；每个所述管控装置分别被配置成对每个所述多站融合单元内预设的功能站进行功能管控；所述多端口柔性多状态开关中每个端口连接的馈线上分别接入多个所述预设的功能站；针对每个电网单元，所述电网单元内每个多端口柔性多状态开关顺次地相互连接，并且每个多端口柔性多状态开关还分别与其他电网单元内的多端口柔性多状态开关连接，以使每个所述电网单元相互连接形成蜂巢状组网结构。2.根据权利要求1所述的柔性互联配电网系统，其特征在于，所述预设的功能站包括电源功能站和/或电网功能站和/或负荷功能站和/或储能功能站，所述电源功能站包括新能源发电电源功能站和氢能发电电源功能站，所述负荷功能站包括电能负荷功能站和氢能负荷功能站；每个所述氢能发电电源功能站与每个所述氢能负荷功能站分别相互连接，形成氢能互联网络；所述管控装置被进一步配置成分别对所述预设的功能站进行电力管控和/或氢能管控。3.根据权利要求1所述的柔性互联配电网系统，其特征在于，所述多端口柔性多状态开关包括多个电压源型换流器，每个所述电压源变换器分别包括第一双向输入/输出侧和第二双向输入/输出侧；每个所述电压源换流器的第一双向输入/输出侧分别并联；每个所述电压源换流器的第二双向输入/输出侧分别形成所述多端口柔性多状态开关的每个端口。4.根据权利要求3所述的柔性互联配电网系统，其特征在于，所述管控装置被进一步配置成根据所述多端口柔性多状态开关中每个端口连接的馈线的运行状态并通过下列操作分别控制所述多端口柔性多状态开关中每个端口各自对应的电压源型换流器的工作模式：当每个馈线均处于正常运行状态时，控制一个电压源型换流器采用Udc_Q控制模式运行，并控制其他电压源型换流器采用P_Q控制模式运行；当检测到某个馈线发生故障失电后，获取在发生故障之前所述馈线接入端口对应的电压源型换流器，将所述电压源型换流器作为故障侧电压源型换流器，将其他电压源型换流器作为非故障侧电压源型换流器；若在发生故障之前所述故障侧电压源型换流器采用的是P_Q控制模式，则控制所述故障侧电压源型换流器切换至Uac_f控制模式运行，并且在故障恢复后控制所述故障侧电压源型换流器再次切换至P_Q控制模式运行；若在发生故障之前所述故障侧电压源型换流器采用的是Udc_Q控制模式，则控制所述故障侧电压源型换流器切换至Uac_f控制模式运行，以及控制一个非故障侧电压源型换流器切换至Udc_Q控制模式运行，并且在故障恢复后控制所述故障侧电压源型换流器再次切换至Udc_Q控制模式，以及控制所述的一个非故障侧电压源型换流器再次切换至P_Q控制模式。5.根据权利要求4所述的柔性互联配电网系统，其特征在于，所述管控装置被进一步配2CN112994019A权利要求书2/2页置成执行下列操作：在所述故障侧电压源型换流器被切换至Uac_f控制模式之前，使用应用于下垂控制的二次控制策略分别获取Uac_f控制模式的电压参考值和频率参考值，以便所述故障侧电压源型换流器在根据所述电压参考值与所述频率参考值采用Uac_f控制模式运行时能够使自身的交流侧电压幅值与频率，以及所述故障侧电压源型换流器对应端口