一种交直流混合微电网的智能协同控制方法与流程

本发明属于电网智能控制，具体涉及一种交直流混合微电网的智能协同控制方法。

背景技术：

1、随着经济的发展和社会的进步，人民生活水平的不断提高，电力需求日益增加，负荷曲线出现的峰谷差越来越大，造成了电力系统供需不平衡现象，而微网结构的供电网络可以有效缓解上述不平衡；

2、目前国内外的研究表明，微网结构主要包括交流微网、直流微网和交直流混合微网。其中，交直流混合微网能够更有效地管理和控制分布式电源，同时能满足不同负荷的供电要求，因而成为配电技术研究的热点，近几年来得到了快速发展。

3、根据交直流混合微电网与公共电网相连接情况，其运行模式可以分为两种：并网运行和孤岛运行。但是，由于微电网系统的灵活性，在并网模式和孤岛模式之间还存在并／离网模式的相互切换；不同的运行模式下，通过变换器实现分布式电源发电及两子网间能量的合理交换，从而实现微交直流电网系统稳定运行。

4、然而，微电网中电源类型多样、负载变化复杂，如何实现其稳定运行和高效能源管理成为当前亟待解决的问题。传统的控制方法往往难以适应微电网的动态变化，具体表现为响应速度慢、控制精度不足、系统稳定性差等问题。因此，需要研发一种交直流混合微电网的智能协同控制方法来解决现有的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，以解决微网运行方式不灵活的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，包括：采集微电网中节点的运行数据；

3、对运行数据进行预处理；

4、基于运行数据进行状态评估；

5、根据状态评估结果进行分析，得到控制策略。

6、优选的，所述运行数据包括：温度、风力、电压、电流、频率、输出功率、开关状态、故障状态。

7、优选的，所述对运行数据进行预处理的方法包括：清洗获取的运行数据，根据设定的条件删除温度、风力、电压、电流、频率数据中不符的数据，对缺失的数据进行补充后得到第一预处理数据库，将第一预处理数据库中的异常数据进行提取，并分析提取的异常数据，与数据库中历史数据的平均值进行比较，保留位于平均值设定区间的数据后得到第二预处理数据库，删除第二预处理数据库中开关状态、故障状态为数字的数据得到最终运行数据。

8、优选的，所述平均值设定区间为平均值±20%。

9、优选的，所述节点包括：分布式电源、储能装置以及能量变换装置；

10、其中，所述分布式电源包括交流分布式电源和直流分布式电源；

11、储能装置包括：交流储能装置和直流储能装置；

12、负载包括：交流负载和直流负载。

13、优选的，所述状态评估包括：

14、分布式电源的状态评估、储能装置的状态评估；

15、分布式电源的状态评估指标包括：电压波动率、电压闪变率、电压谐波含量、电压偏差、频率偏差、电流波动率、电流不平衡度、电流谐波含量、功率因数；

16、储能装置的状态评估包括：

17、使用率指标；

18、健康度指标。

19、优选的，所述状态评估结果的分析方法包括：

20、所述电压偏差和频率偏差的值不在标准区间范围内，则分布式电源的状态设置为不合格；

21、若电压波动率、电压闪变率、电压谐波含量、电流波动率、电流不平衡度、电流谐波含量以及功率因数中任意三个指标的数值不在标准区间范围内，则分布式电源的状态设置为不合格；

22、若分布式电源的状态评估指标的所有值均在设定值区间内，则分布式电源的状态设置为合格；

23、储能装置的状态评估包括：

24、使用率指标的评估方法包括：实时获取储能装置的使用容量，若使用容量超过总容量的80%时，则将输入开关状态标识设置为关；

25、若使用容量小于总容量的80%时，则将输入开关状态标识设置为开；

26、健康度指标包括：健康度大于60%时，则储存开关状态标识设置为开；

27、健康度小于60%时，储存开关状态标识设置为关。

28、优选的，所述控制策略包括：

29、若分布式电源状态设置为合格时，将分布式电源输出的电能输入供电母线；

30、若直流分布式电源的状态设置为合格时，其输出总功率大于负载总功率时，则将满足负载总功率剩余电能通过能量变换装置输入至公共电网；

31、若交流分布式电源的状态设置为合格时，其输出总功率大于负载总功率时，则将满足负载总功率剩余电能输入至公共电网；

32、若分布式电源状态设置为不合格时，检测储能装置的状态，若储能装置的储存开关状态标识设置为开时，则将分布式电源的电能输入至储能装置；

33、若分布式电源状态设置为不合格时，储能装置的储存容量大于20%时，则将储能装置的电能输入至供电母线；

34、若交流分布式电源状态设置为不合格时，储能装置的储存容量小于20%时，则将公众的电能输入至交流供电母线；

35、若直流分布式电源状态设置为不合格时，储能装置的储存容量小于20%时，则将公众的电能通过能量变换装置输入至直流供电母线。

36、优选的，所述控制策略还包括：每间隔2小时获取分布式电源的风力和温度，计算24小时的平均值，并将此平均值设置为当前平均值，基于当前平均值与未来5天的天气预测的风力值和温度值进行对比，若未来5天预测温度值高于当前平均值，则将储能装置的电能输入至公共电网。

37、优选的，所述方法还包括：控制策略生成后转换成控制指令，通过通信网络下发至节点的控制单元，各节点的控制单元根据接收到的控制指令进行相应的调整和执行。

38、本发明的技术效果和优点：该交直流混合微电网的智能协同控制方法，通过判断实际工作状态的差异，并网运行时微电网系统以公共电网作为有力支撑，实现了削峰填谷的效果；当公共电网发生故障时，微电网系统能够迅速从公共电网脱离，保障重要负载短时间持续供电，提高供电的可靠性；通过合理的控制策略，改善了系统内的电能质量，实现了并网和离网模式之间的无缝切换，降低微电网系统内的能量损耗，有力提升新能源接纳能力和经济运行水平，对零碳电网建设的应用和发展具有重要的意义；解决了交直流互联微网运行方式不灵活、转换经济性差等问题，发挥混合互连子网的灵活可靠，实现微网灵活可控分布，缓解网络阻塞。

技术特征：

1.一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述运行数据包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述对运行数据进行预处理的方法包括：

4.根据权利要求3所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述平均值设定区间为平均值±20%。

5.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述节点包括：

6.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述状态评估结果的分析方法包括：

7.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述控制策略还包括：

8.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，其特征在于：所述方法还包括：

技术总结本发明公开了一种交直流混合微电网的智能协同控制方法，属于电网智能控制技术领域，包括：采集微电网中节点的运行数据；对运行数据进行预处理；基于运行数据进行状态评估；根据状态评估结果进行分析，得到控制策略。该交直流混合微电网的智能协同控制方法，通过判断实际工作状态的差异，并网运行时微电网系统以公共电网作为有力支撑，实现削峰填谷的效果；当公共电网发生故障时，从公共电网脱离，保障重要负载短时间持续供电，提高供电的可靠性。技术研发人员：刘玖珑,张海,张瑶瑶,李智,李默涵,刘正祎,吴薇,潘昱辰,刘宁,李依哲,冯楚翔,吴厚毅,裴英睍,祝子豪受保护的技术使用者：国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20