信息物理环境下基于电力电子变压器的跨台区光伏消纳策略

发布时间：2021-01-14 09:21

　　高比例光伏接入低压配电网易导致潮流反转和电压越限问题。在基于电力电子变压器（PET）互联的交直流配电网中,通过PET之间的功率互济实现光伏消纳,可有效降低潮流反转和电压越限的概率,如何协调交互功率是关键问题。配电网信息物理系统（CPS）集中控制可实现优化分配,但大规模配电网中难以保证通信质量。为此,提出了一种基于改进下垂特性的双模式自适应控制（DBAC）方法,以直流母线电压为全局变量,以各台区PET的端口状态为局部变量,通过引入传输因子,实现PET端口在发送或接收功率模式之间的平滑切换;通过引入不平衡因子,实现光伏功率在接收台区之间按需分配;无需跨台区通信和集中控制,即可实现跨台区PET之间的功率互济。为了验证所提策略的正确性和有效性,构建了由先进配电网小步长仿真机、OPNET和配电主站组成的配电网CPS仿真平台,建立了基于PET的交直流配电网信息物理模型。仿真算例的结果验证了所提DBAC方法可实现高比例光伏跨台区消纳。 

【文章来源】：电力自动化设备. 2020,40(12)北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

四端口PET的拓扑结构

自适应工作模式1的调节曲线如图2所示，PET检测台区交流端口、直流端口的功率，确定本台区的功率剩余情况，自动调节下垂曲线，当互联端口需要输出光伏功率时，运行点由A转移到B，互联端口开始向中压直流母线注入功率，这必然导致直流母线电压升高，继而系统运行于点C，经过补偿因子ε修正后，实现无差调节，最终系统运行于点D。本文所提方法在保证互联直流母线电压稳定的前提下，实现了剩余光伏功率的输出。自适应工作模式2：互联端口运行于吸收功率状态，即Pout<0。当PET的互联端口输出功率至互联直流母线时，母线电压上升，传统下垂控制可根据母线电压波动实现功率的吸收。但是，传统下垂控制一般根据互联变流器的容量设置下垂特性系数，采用固定的下垂特性系数存在直流电压质量低、功率分配特性差等缺点。针对上述缺点，本文引入受端台区本地不平衡因子β，将式（13）改写为式（17），目的是在直流电压变化量相同的情况下，使互联端口按照各台区的不平衡功率比例实现吸收功率的合理分配。

自适应工作模式2的调节曲线及下垂特性系数曲线如图3所示。由图3(a）可知，在同一直流电压下，吸收功率可按不平衡功率比例合理分配。DBAC方法的控制函数可表示如下：

【参考文献】：
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本文编号：2976644