分布式電源等電力電子設(shè)備的大規(guī)模接入,對配電網(wǎng)控制靈活性以及控制時(shí)間尺度提出了新的需求。配電網(wǎng)同步相量測量裝置（D-PMU）的配備將為配電網(wǎng)在線監(jiān)測及實(shí)時(shí)控制打開新的局面。對于D-PMU數(shù)據(jù)融入配電網(wǎng)量測系統(tǒng)后形成的新調(diào)控框架、新調(diào)控手段,提煉總結(jié)了基于廣域量測信息的配電網(wǎng)源-網(wǎng)-荷協(xié)調(diào)控制技術(shù)中亟待研究的內(nèi)容,包括多源數(shù)據(jù)融合背景下的分布式電源功率預(yù)測與柔性負(fù)荷建模、解決新能源功率波動與配電網(wǎng)電壓安全問題的配電網(wǎng)源-網(wǎng)-荷快速協(xié)調(diào)控制、利用D-PMU數(shù)據(jù)快速同步特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的孤島平滑切換與穩(wěn)定控制等。針對上述內(nèi)容,構(gòu)思了相應(yīng)的技術(shù)路線,對關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了展望,并介紹了部分技術(shù)在示范工程的應(yīng)用情況。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)自動化. 2020,44(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【圖文】：

南沙示范工程1號主變壓器及饋線示意圖

在離網(wǎng)過程中，針對孤島源荷動態(tài)在線匹配方法，其關(guān)鍵點(diǎn)在于能否利用D-PMU高精度實(shí)時(shí)特性來光滑（不停電、低沖擊）地形成孤島。一方面，由于故障事件難以預(yù)測問題，上級電網(wǎng)何時(shí)會發(fā)出孤島指令對于配電網(wǎng)而言是難以預(yù)期的，配電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)定期提前準(zhǔn)備符合當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的孤島預(yù)劃分方案；另一方面，預(yù)劃分方案終究是基于歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測信息，與當(dāng)前真實(shí)的狀態(tài)仍存在偏差，而且這種功率偏差對于孤島而言容易演變成頻率失穩(wěn)。因此，還需要利用D-PMU數(shù)據(jù)的快速同步性實(shí)時(shí)調(diào)整孤島方法，即需要“在線預(yù)決策+實(shí)時(shí)匹配修正”的兩階段在線劃分策略才能夠在體現(xiàn)最優(yōu)性的同時(shí)適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)，有效保證系統(tǒng)在大停電時(shí)刻的無縫過渡。同時(shí)，在孤島切換過程中需要考慮到負(fù)荷，尤其是電力電子負(fù)荷由于負(fù)荷模型變化對劃分方案準(zhǔn)確度的影響�？梢岳肈-PMU的實(shí)時(shí)量測數(shù)據(jù)，不斷生成負(fù)荷關(guān)于電壓的分段負(fù)荷模型[49]，并在孤島切換時(shí)根據(jù)潮流轉(zhuǎn)移與電壓變化選擇對應(yīng)的分段負(fù)荷模型，從而進(jìn)一步提高孤島劃分精度。在孤島運(yùn)行中，利用D-PMU量測到的毫秒級頻率信息，采用基于單機(jī)聚合的系統(tǒng)頻率響應(yīng)（system frequency response,SFR）模型，快速識別出孤島內(nèi)的不平衡功率。將頻率/功率偏差發(fā)送至孤島內(nèi)柔性負(fù)荷端的調(diào)控設(shè)備，利用負(fù)荷的有功電壓耦合特性，以頻率信息作為反饋量，通過柔性負(fù)荷的自適應(yīng)下垂控制，實(shí)時(shí)調(diào)整負(fù)荷電壓改變負(fù)荷功率，保證孤島系統(tǒng)內(nèi)的功率平衡。此外，與發(fā)電機(jī)不同的是，負(fù)荷的調(diào)控特性與用戶當(dāng)前的用能設(shè)備密切相關(guān)，是時(shí)變的。因此，還需要權(quán)衡調(diào)頻需求以及實(shí)際可調(diào)容量，動態(tài)計(jì)算柔性負(fù)荷電壓-頻率反饋系數(shù)。

在源荷跟蹤控制器算法設(shè)計(jì)方面，由于源荷的隨機(jī)性，單一時(shí)間尺度優(yōu)化已經(jīng)無法滿足精準(zhǔn)度的要求，且傳統(tǒng)的比例-積分-微分（proportionalintegral-derivative,PID）控制對參數(shù)為離線的整定，無法對隨機(jī)性較強(qiáng)且目標(biāo)不趨于平穩(wěn)的系統(tǒng)進(jìn)行控制。因此提出了一種基于MPC算法的源荷跟蹤控制策略，對饋線電壓調(diào)節(jié)量進(jìn)行求解，從而實(shí)現(xiàn)饋線負(fù)荷功率實(shí)時(shí)跟蹤分布式光伏出力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對下網(wǎng)點(diǎn)功率的平抑，如圖4和圖5所示（其中DVR調(diào)節(jié)量見附錄A圖A2）。圖5 控制前后下網(wǎng)點(diǎn)相對功率波動

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本文編號：3003265