《改进下垂控制下的中压直流配电系统双时间尺度分层调控方法》肖迁

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摘要：针对中压直流配电系统，在负荷激增、可再生能源出力突变等特殊工况下，传统优化调度方案与协调控制策略存在系统运行经济性有待提升、直流母线电压易越限的问题。为此，本文提出了一种基于改进下垂控制的中压直流配电系统双时间尺度分层调控方法。首先，构建一种具备直流故障穿越能力的3 端混合型MMC(Modular Multilevel Converter)环状±10kV 中压直流配电系统，该系统含电动汽车充电站、储能系统、分布式光伏与风电等灵活性资源。其次，制定各单元协调控制策略，并采用tan 函数改进传统下垂控制，以提高系统应对大幅功率波动的能力。然后，基于改进控制策略提出一种双时间尺度分层优化调控方法：在长时间尺度的系统调度层，以运行总成本最小为优化目标，确定各换流器参考功率；在短时间尺度的换流器间协调控制层，改进下垂曲线，并优化控制系数，以兼顾系统运行经济性与电能质量。最后，以典型算例验证本文所提优化调度方案及协调控制策略的有效性：通过灵活调度多
种柔性资源，系统运行总成本可降低约11%；在某数据中心负荷激增100%的工况下，各直流母线电压波动仍能维持在±3%UN(额定电压)的允许范围内。
关键词：中压直流配电系统；分层协调控制；双时间尺度优化；改进下垂控制；系数优化