CN110797874A - 含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法 - Google Patents

含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110797874A
CN110797874A CN201911187185.0A CN201911187185A CN110797874A CN 110797874 A CN110797874 A CN 110797874A CN 201911187185 A CN201911187185 A CN 201911187185A CN 110797874 A CN110797874 A CN 110797874A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
converter
port
phase
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911187185.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110797874B (zh
Inventor
穆云飞
司佳
贾宏杰
余晓丹
肖迁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201911187185.0A priority Critical patent/CN110797874B/zh
Publication of CN110797874A publication Critical patent/CN110797874A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110797874B publication Critical patent/CN110797874B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/02—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks using a single network for simultaneous distribution of power at different frequencies; using a single network for simultaneous distribution of ac power and of dc power
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

一种含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，包括首先建立电力电子变压器的稳态潮流模型，包括建立AC/DC换流器模型和电力电子变压器的损耗和功率约束；然后，进行交直流混合配电网的状态估计，包括：对每一个交流‑直流能量变换装置的端口添加虚拟节点，根据电力电子变压器的潮流模型和各端口的控制方式对电力电子设备添加伪量测方程，利用加权最小二乘法进行交直流混合配电网的状态估计。本发明充分考虑了电力电子设备高精度的控制能力，将控制信息作为伪量测添加到状态估计的量测***中，提高了状态估计的精度。本发明可以快速、准确地感知电网的实时运行状态。

Description

含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法
技术领域
本发明涉及一种配电网状态估计方法。特别是涉及一种将电力电子变压器(powerelectronic transformer,PET)应用于交直流混合***中的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法。
背景技术
随着分布式能源的大规模并网，电网的安全运行和能源的高效消纳问题日益突出。一方面，目前可再生能源多接入交流配网，交直流变换环节多，***损耗大。另一方面，配电网的互联性差，柔性调控能力差阻碍了分布式能源的充分消纳和经济利用。PET是由电力电子变换器和高频变压器组成，同时具有交流接口和直流接口。PET端口具备潮流调节能力，可准确协调***交流分区和直流分区间的功率分布，实现电能的互联互济，充分消纳可再生能源，是未来发展的方向。基于PET的交直流混合***的网络结构复杂，运行状态灵活。掌握其真实的运行情况是实现可再生能源的安全稳定运行和互补优化调度的前提。研究含有PET 的交直流网络状态估计问题具有重要意义。
国内外学者针对状态估计问题已开展大量研究，不同的研究角度主要体现在对状态变量的选择、状态估计算法和对不良数据的处理方法等方面。1968年，日本学者丰田淳一首次将状态估计应用于负荷预报中；1969年美国麻省理工学院的F.C.Schweppe等人提出了基于加权最小二乘法(Weighted Least Square,WLS)的状态估计方法[1]。其后在许多国家相继开展了该方面研究工作。目前，加权最小二乘估计法已经成为运用最广泛的状态估计方法之一。不同的加权最小二乘估计法之间的差异主要体现在：1)对状态变量的选择；2)为提高计算速度进行的模型简化方法；3)对不同数据源的数据融合方法。文献[2]分析了实际***中加权最小二乘状态估计量测权值的直接影响因素，提出了设置量测权值的实用化方法，使得量测权值可以更加准确地反映量测精度，进而提高状态估计的准确性。文献[3]将数据监控及采集*** (Supervisory Control and Data Acquisition System,SCADA)与广域测量***(Wide Area Measurement System,WAMS)相结合，构建合量测预处理数据集，以适用于多种时间尺度下的状态估计。文献[4]采用统计状态估计算法估算网络中每个节点的电压，据此对***中可调设备进行控制，以增加分布式电源出力。
状态估计在配电***中同样具有广泛的学术研究及一定的实际应用。文献[5]将同步相量量测装置(Phasor Measurement Unit,PMU)所采集的数据与SCADA数据结合，针对扩展卡尔曼滤波算法进行状态估计时遇到的鲁棒性不足等问题，提出了基于求积分卡尔曼滤波算法的状态估计方法，提高了状态估计的精度；文献[6]使用SCADA数据修正下一节点高级量测体系(Advanced Measurement Infrastructure,AMI)数据，以解决配网状态估计中AMI数据的延迟和周期性问题；文献[7]考虑到现代配电***中各子***互联状态，提出了一种基于共识滤波器的动态状态估计算法，并给出该方法在配电***场景下的收敛性分析；文献[8]在配电网量测装置数量不足的情况下，提出一种基于有限测量信息的配电网状态估计方法；文献[9] 以节点负荷值和分布式电源输出值为状态变量，建立了含分布式电源的配电网状态估计模型，并使用变异粒子群优化-禁忌搜索混合算法进行求解，可用于求解含非线性设备的配电网状态估计问题；文献[10]考虑含有高渗透率分布式电源配电***状态估计中的间歇性通信中断问题，将次耗散性约束与动态边界估计方法结合，利用近似时不变的雅可比矩阵进行状态估计，并对其收敛性进行了仿真验证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以快速、准确地感知电网的实时运行状态的含PET的交直流混合配电网状态估计方法。
本发明所采用的技术方案是：一种含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，包括首先建立电力电子变压器的稳态潮流模型，包括建立AC/DC换流器模型和电力电子变压器的损耗和功率约束；然后，进行交直流混合配电网的状态估计，包括：对每一个交流-直流能量变换装置的端口添加虚拟节点，根据电力电子变压器的潮流模型和各端口的控制方式对电力电子设备添加伪量测方程，利用加权最小二乘法进行交直流混合配电网的状态估计。
本发明的含PET的交直流混合配电网状态估计方法，将交直流状态估计作为配电网能量管理***的重要模块，可以快速、准确地感知电网的实时运行状态。本发明建立了交直流装换装置和多端口PET的三相稳态模型，提出了含PET的交直流混合配电网络的状态估计方法，通过引入虚拟节点的概念，将PET的稳态方程与各个子网络的潮流方程融合为一体，扩展***状态变量，得到交直流网络的一体化状态估计方法。针对低压网络中量测信息不足的问题，本发明充分考虑了电力电子设备高精度的控制能力，将控制信息作为伪量测添加到状态估计的量测***中，提高了状态估计的精度。本发明考虑了不同分布式电源的控制策略和运行特性，构建了两个基于PET的交直流混合可再生能源的应用场景，并结合仿真及工程实例测试，证明了所提出交直流混合配电网络的状态估计方法的有效性。
附图说明
图1是PET多端口等效模型；
图2是AC/DC换流器等效电路；
图3是本发明中虚拟节点示意图；
图4是本发明实施例中含PET的交直流混合网络示意图；
图5是采用本发明的方法得到的电压幅值与潮流值的绝对误差；
图6是采用本发明的方法得到的电压相角与潮流值的绝对误差。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法做出详细说明。
本发明的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，包括首先建立电力电子变压器的稳态潮流模型，包括建立AC/DC换流器模型和电力电子变压器的损耗和功率约束；然后，进行交直流混合配电网的状态估计，包括：对每一个交流-直流能量变换装置的端口添加虚拟节点，根据电力电子变压器的潮流模型和各端口的控制方式对电力电子设备添加伪量测方程，利用加权最小二乘法进行交直流混合配电网的状态估计。
含电力电子变压器(PET)主电路基于三级结构，分别为高压输入级、中间隔离级和低压输出级，如图1所示。输入级可视作一台AC/DC换流器，实现从高压交流到高压直流的转换。隔离级可视作一台DC/DC换流器，将高压直流电转换为低压直流电。输出级可根据电能需求，直接输出直流电压，或经AC/DC换流器将直流逆变为三相交流输出。
1)本发明的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法中所述的建立AC/DC 换流器模型，结构图如图2所示。
所述的AC/DC换流器模型表示为：
Figure BDA0002292669970000031
其中，Pin和Qin分别是换流器与***交换的有功功率和无功功率；P0和Q0分别是注入到换流器中的有功功率和无功功率；U表示***交流端口的电压幅值；θ表示***交流端口的电压相角；E0表示换流器入口调制电压相量的幅值；θ0表示换流器入口调制电压相量的相角；G表示交流端口与换流器入口之间的电导，B表示交流端口与换流器入口之间的电纳。
对于PET的输入级，与主网相连，运行在三相平衡状态，可用单相模型描述。对于PET 的低压交流侧，三相不平衡问题突出，其功率需要按照各相分别计算，计算方式与式(1)(2) 相同。
2)PET在运行各个端口需满足功率平衡约束，本发明的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法中所述的电力电子变压器的损耗和功率约束表示为：
Figure BDA0002292669970000033
其中，PM表示从主网输入到PET的有功功率；S表示PET输出级交流端口的个数；
Figure BDA0002292669970000034
表示任意一相交流支路；代表第j个交流端口输出的各相有功功率；D表示输出级直流端口的个数；Pdc,k表示第k个直流端口输出的有功功率；Ploss为PET的有功损耗，包括各个交直流端口的有功损耗之和。
PET的有功损耗主要包含输入级和输出级换流器的有功损耗，且与每一相的换流器桥臂电流近似呈现二次关系，即：
Figure BDA0002292669970000036
式中，Ploss,n表示端口n桥臂的有功损耗；an、bn、cn是经换流器电磁暂态仿真计算后，由曲线拟合所得到的参数，用来模拟有功损耗与桥臂电流之间的二次函数；Ic为换流器的桥臂电流。
AC/DC换流器的有功损耗为三相损耗之和，其交流端每一相的桥臂电流可以表示为：
Figure BDA0002292669970000041
其中，
Figure BDA0002292669970000042
表示任意一相交流端口j的桥臂电流；
Figure BDA0002292669970000043
和
Figure BDA0002292669970000044
分别表示任意一相交流端口j的有功功率和无功功率；
Figure BDA0002292669970000045
表示任意一相交流端口j的桥臂电压。
直流端口的桥臂电流可以表示为：
Figure BDA0002292669970000046
式中；Idc,k表示直流端口k输出的电流；Pdc,k表示直流端口k输出的有功功率；Udc,k表示直流端口k输出的无功功率。
3)通过分析式(1)(2)可以发现，每一个交流-直流能量变换装置的潮流表达形式与传统交流网络的潮流方程相似，可以建立统一的潮流模型，从而建立一体化的状态估计算法。对于图3中描述的交流-直流换流器模型，按图3所示结构，对每个端口添加虚拟节点，使得交流-直流端口可以通过虚拟节点包含至原有的交流***中。本发明的含电力电子变压器的交直流混连配电网状态估计方法中所述的虚拟节点是指端口的电压和幅值。
4)所述的对电力电子设备添加伪量测方程，包括：
(1)根据功率平衡约束和控制模式对电力电子变压器的各个端口添加伪量测方程
根据PET的功率平衡约束，列写方程：
Figure BDA0002292669970000047
对于定交流电压控制模式，列写方程：
Figure BDA0002292669970000048
其中，
Figure BDA0002292669970000049
为定交流电压控制第
Figure BDA00022926699700000410
相的设定值；为交流端口第相电压的实际值；为交流端口第
Figure BDA00022926699700000414
相电压设定值与实际值的差。
对于定交流有功功率控制模式，列写方程：
其中，
Figure BDA00022926699700000416
为定交流有功功率控制第
Figure BDA00022926699700000417
相的设定值；
Figure BDA00022926699700000418
为交流端口第
Figure BDA00022926699700000419
相有功功率的实际值；为交流端口第
Figure BDA00022926699700000421
相有功功率设定值与实际值的差。
对于定交流无功功率控制模式，列写方程：
Figure BDA00022926699700000422
其中，
Figure BDA00022926699700000423
为定交流无功功率控制第
Figure BDA00022926699700000424
相的设定值；为交流端口第
Figure BDA00022926699700000426
相无功功率的实际值；为交流端口第
Figure BDA00022926699700000428
相无功功率设定值与实际值的差。
对于定直流电压控制模式，列写方程：
Figure BDA0002292669970000051
其中，
Figure BDA0002292669970000052
为定直流电压控制的设定值；Udc为直流端口电压的实际值；
Figure BDA0002292669970000053
为直流端口电压设定值与实际值的差。
对于定直流功率控制模式，列写方程：
Figure BDA0002292669970000054
其中，
Figure BDA0002292669970000055
为定直流功率控制的设定值；Pdc为直流功率的实际值；
Figure BDA0002292669970000056
为直流功率设定值与实际值的差。
(2)对经换流器并入交流电网的分布式电源添加伪量测方程
根据换流器输出电压三相对称，列写方程：
Figure BDA0002292669970000057
Figure BDA0002292669970000058
Figure BDA0002292669970000059
Figure BDA00022926699700000510
其中，
Figure BDA00022926699700000511
和
Figure BDA00022926699700000512
分别表示换流器输出a、b、c三相电压幅值；
Figure BDA00022926699700000513
和
Figure BDA00022926699700000514
分别表示换流器输出a、b、c三相电压相角。
对于PQ控制，添加伪量测方程：
Figure BDA00022926699700000516
其中，
Figure BDA00022926699700000519
和为换流器输出的总有功功率和无功功率的设定值；
Figure BDA00022926699700000521
和
Figure BDA00022926699700000522
为换流器第
Figure BDA00022926699700000523
相输出的实际有功功率和无功功率；
Figure BDA00022926699700000524
和
Figure BDA00022926699700000525
表示交流端口与换流器之间第
Figure BDA00022926699700000526
相的电导与电纳。
(3)对经换流器并入直流电网的分布式电源添加伪量测方程
对于定Udc控制，添加伪量测方程：
Figure BDA00022926699700000527
其中，
Figure BDA00022926699700000528
为换流器输出电压的设定值；Udc为换流器输出电压的实际值；
Figure BDA00022926699700000529
为换流器输出电压设定值与实际值得差。
对于定Pdc控制，添加伪量测方程：
Figure BDA00022926699700000530
其中，
Figure BDA00022926699700000531
为换流器输出功率的设定值；Pdc为换流器输出功率的实际值；为换流器输出功率设定值与实际值得差。
对于定Idc控制，添加伪量测方程：
Figure BDA00022926699700000533
其中，
Figure BDA00022926699700000534
为换流器输出电流的设定值；Idc为换流器输出电流的实际值；
Figure BDA00022926699700000535
为换流器输出电流设定值与实际值得差。
本发明所述的利用加权最小二乘法进行交直流混合配电网的状态估计是采用如下公式：
minJ(x)＝[z-h(x)]TW[z-h(x)] (24)
Figure BDA0002292669970000061
其中，J(x)是加权最小二乘法的目标函数；x是状态量向量；状态向量的估计值；是z为测量值向量；h(x)是测量函数向量；W一适当选择的加权正定阵；l表示迭代序号；H(x)是函数向量的雅可比矩阵，其元素为
为验证本发明的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法的正确性，对含 PET交直流混合网络进行求解分析。
算例如图4所示，其中直流侧电压等级为750V，共有9个节点；交流侧为400V电压等级的三相配电网络，含有13个节点。算例中，交直流网络都并网运行，低压端口采用恒电压控制。
该算例中含有4个分布式电源，其中交流节点6处接入的燃气轮机采用直接交流并网方式，其余分布式电源均采用经换流器并网方式，换流器的参数及控制方式如表1所示。
表1 DG控制方式
Figure BDA0002292669970000065
每一个负荷节点可根据历史数据和实时天气预测等人工设置生成节点负荷伪量测，PET 端口和换流器可根据控制方程设置伪量测。除此之外，***中还设置了实时量测，配置如表 2所示。
所有的量测数据是在潮流真值基础上叠加一个均值为0的正态分布的量测误差上产生的。其中实时量测的标准差为0.002，人工设置的负荷功率伪量测的标准差为0.05。
表2实时量测配置数量
Figure BDA0002292669970000066
在交流***中添加虚拟节点，将PET低压交流端口的虚拟节点编为0号节点，风电机组并网端口的虚拟节点变为14号节点。
经状态估计计算，可以得到算例各个状态变量的估计值。将估计值与潮流解相减并取绝对值，可以得到各个状态变量的绝对误差。交流***各节点电压幅值和相角的估计绝对误差分别如图5和图6所示。图中，横轴为交流***每个节点的编号，每个节点编号内含有三条柱线，从左到右依次代表a，b，c三相。
电压幅值和相角的最大绝对误差分别是4.75e-05和1.96e-03。平均绝对误差分别是 1.83e-05和4.74e-04。由以上估计结果可知，对于含PET的交直流混合网络，本发明所提出的状态估计方法有良好的估计效果。
参考文献
[1]F.C.Schweppe,J.Wildes,D.B.Rom.Power system static-stateestimation,part l:exact model[J]. IEEE Transactions on Power Apparatus andSystem,1970,89(l):120-135.
[2]龚成明，於益军，路轶，等.加权最小二乘状态估计量测权值计算的实用方法[J].电力***自动化，2016，40(11)：143-147.
[3]李从善，刘天琪，李兴源，等.用于电力***状态估计的WAMS/SCADA混合量测数据融合方法[J].高电压技术，2013，39(11)：2686-2691.
[4]Hird C M,Leite H,Jenkins N,et al.Network voltage controller fordistributed generation[J]. IET Proceedings-Generation Transmission andDistribution,2004,151(2):150-156.
[5]闫丽梅，崔佳，徐建军，等.基于PMU/SCADA混合量测的电力***求积分卡尔曼滤波的状态估计[J].电机与控制学报，2014，18(6)：79-84.
[6]林佳颖，栾文鹏，余贻鑫，等.AMI量测用于配电网在线状态估计的可信度建模及分析[J].电网技术，2018，42(4)：1191-1199.
[7]Masud Rana,Li Li,Su S W,et al.Consensus-based smart grid stateestimation algorithm[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics,2018,14(8):3368-3375.
[8]刘琳，和敬涵.基于有限测量信息的加权最小二乘法在配电网状态估计中的应用[J].北京交通大学学报，2014，38(5)：43-48.
[9]孟志强，覃仕樾，蔡航.基于变异粒子群优化-禁忌搜索混合算法的配电网状态估计[J].电力***及其自动化学报，2017，29(11)：99-104.
[10]Tran T,Chen T.Dissipativity constraint for distributed powersystem state estimation[C]. Proceedings ofthe 4th International Conference onControl,Automation and Information Science(ICCAIS'15).Changshu,China:IEEE,2015:360-365。

Claims (6)

1.一种含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，包括首先建立电力电子变压器的稳态潮流模型，包括建立AC/DC换流器模型和电力电子变压器的损耗和功率约束；然后，进行交直流混合配电网的状态估计，包括：对每一个交流-直流能量变换装置的端口添加虚拟节点，根据电力电子变压器的潮流模型和各端口的控制方式对电力电子设备添加伪量测方程，利用加权最小二乘法进行交直流混合配电网的状态估计。
2.根据权利要求1所述的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，所述的AC/DC换流器模型表示为：
Figure FDA0002292669960000011
Figure FDA0002292669960000012
其中，Pin和Qin分别是换流器与***交换的有功功率和无功功率；P0和Q0分别是注入到换流器中的有功功率和无功功率；U表示***交流端口的电压幅值；θ表示***交流端口的电压相角；E0表示换流器入口调制电压相量的幅值；θ0表示换流器入口调制电压相量的相角；G表示交流端口与换流器入口之间的电导，B表示交流端口与换流器入口之间的电纳。
3.根据权利要求1所述的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，所述的电力电子变压器的损耗和功率约束表示为：
Figure FDA0002292669960000013
其中，PM表示从主网输入到PET的有功功率；S表示PET输出级交流端口的个数；
Figure FDA0002292669960000014
表示任意一相交流支路；
Figure FDA0002292669960000015
代表第j个交流端口输出的各相有功功率；D表示输出级直流端口的个数；Pdc,k表示第k个直流端口输出的有功功率；Ploss为PET的有功损耗，包括各个交直流端口的有功损耗之和，即：
Figure FDA0002292669960000016
式中，Ploss,n表示端口n桥臂的有功损耗；an、bn、cn是经换流器电磁暂态仿真计算后，由曲线拟合所得到的参数，用来模拟有功损耗与桥臂电流之间的二次函数；Ic为换流器的桥臂电流。
4.根据权利要求1所述的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，所述的虚拟节点是指交直流转换装置中交流端口的电压和幅值。
5.根据权利要求1所述的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，所述的对电力电子设备添加伪量测方程，包括：
(1)根据功率平衡约束和控制模式对电力电子变压器的各个端口添加伪量测方程根据PET的功率平衡约束，列写方程：
Figure FDA0002292669960000021
对于定交流电压控制模式，列写方程：
Figure FDA0002292669960000022
其中，
Figure FDA0002292669960000023
为定交流电压控制第相的设定值；
Figure FDA0002292669960000025
为交流端口第
Figure FDA0002292669960000026
相电压的实际值；
Figure FDA0002292669960000027
为交流端口第
Figure FDA0002292669960000028
相电压设定值与实际值的差；
对于定交流有功功率控制模式，列写方程：
Figure FDA0002292669960000029
其中，
Figure FDA00022926699600000210
为定交流有功功率控制第
Figure FDA00022926699600000211
相的设定值；
Figure FDA00022926699600000212
为交流端口第
Figure FDA00022926699600000213
相有功功率的实际值；
Figure FDA00022926699600000214
为交流端口第
Figure FDA00022926699600000215
相有功功率设定值与实际值的差；
对于定交流无功功率控制模式，列写方程：
Figure FDA00022926699600000216
其中，
Figure FDA00022926699600000217
为定交流无功功率控制第
Figure FDA00022926699600000218
相的设定值；为交流端口第
Figure FDA00022926699600000220
相无功功率的实际值；
Figure FDA00022926699600000221
为交流端口第
Figure FDA00022926699600000222
相无功功率设定值与实际值的差；
对于定直流电压控制模式，列写方程：
Figure FDA00022926699600000223
其中，
Figure FDA00022926699600000224
为定直流电压控制的设定值；Udc为直流端口电压的实际值；
Figure FDA00022926699600000225
为直流端口电压设定值与实际值的差；
对于定直流功率控制模式，列写方程：
Figure FDA00022926699600000226
其中，
Figure FDA00022926699600000227
为定直流功率控制的设定值；Pdc为直流功率的实际值；为直流功率设定值与实际值的差；
(2)对经换流器并入交流电网的分布式电源添加伪量测方程
根据换流器输出电压三相对称，列写方程：
Figure FDA00022926699600000229
Figure FDA00022926699600000231
Figure FDA00022926699600000232
其中，
Figure FDA00022926699600000233
和
Figure FDA00022926699600000234
分别表示换流器输出a、b、c三相电压幅值；
Figure FDA00022926699600000235
和
Figure FDA00022926699600000236
分别表示换流器输出a、b、c三相电压相角；
对于PQ控制，添加伪量测方程：
Figure FDA00022926699600000237
Figure FDA0002292669960000031
Figure FDA0002292669960000032
Figure FDA0002292669960000033
其中，
Figure FDA0002292669960000034
和
Figure FDA0002292669960000035
为换流器输出的总有功功率和无功功率的设定值；
Figure FDA0002292669960000036
和为换流器第
Figure FDA0002292669960000038
相输出的实际有功功率和无功功率；
Figure FDA0002292669960000039
和
Figure FDA00022926699600000310
表示交流端口与换流器之间第
Figure FDA00022926699600000311
相的电导与电纳；
(3)对经换流器并入直流电网的分布式电源添加伪量测方程
对于定Udc控制，添加伪量测方程：
Figure FDA00022926699600000312
其中，
Figure FDA00022926699600000313
为换流器输出电压的设定值；Udc为换流器输出电压的实际值；
Figure FDA00022926699600000314
为换流器输出电压设定值与实际值得差。
对于定Pdc控制，添加伪量测方程：
Figure FDA00022926699600000315
其中，
Figure FDA00022926699600000316
为换流器输出功率的设定值；Pdc为换流器输出功率的实际值；
Figure FDA00022926699600000317
为换流器输出功率设定值与实际值得差。
对于定Idc控制，添加伪量测方程：
Figure FDA00022926699600000318
其中，
Figure FDA00022926699600000319
为换流器输出电流的设定值；Idc为换流器输出电流的实际值；为换流器输出电流设定值与实际值得差。
6.根据权利要求1所述的含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法，其特征在于，所述的利用加权最小二乘法进行交直流混合配电网的状态估计是采用如下公式：
minJ(x)＝[z-h(x)]TW[z-h(x)]
Figure FDA00022926699600000321
Figure FDA00022926699600000322
其中，J(x)是加权最小二乘法的目标函数；x是状态量向量；
Figure FDA00022926699600000323
状态向量的估计值；是z为测量值向量；h(x)是测量函数向量；W一适当选择的加权正定阵；l表示迭代序号；H(x)是函数向量的雅可比矩阵，元素为
Figure FDA00022926699600000324
CN201911187185.0A 2019-11-28 2019-11-28 含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法 Active CN110797874B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911187185.0A CN110797874B (zh) 2019-11-28 2019-11-28 含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911187185.0A CN110797874B (zh) 2019-11-28 2019-11-28 含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110797874A true CN110797874A (zh) 2020-02-14
CN110797874B CN110797874B (zh) 2023-05-12

Family

ID=69446642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911187185.0A Active CN110797874B (zh) 2019-11-28 2019-11-28 含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110797874B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111245027A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 国网天津市电力公司 一种计及pet损耗的交直流混合***优化调度方法
CN111682570A (zh) * 2020-06-30 2020-09-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电力***变压器运行效率寻优方法、***及设备
CN111884268A (zh) * 2020-07-14 2020-11-03 东北电力大学 一种考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法
CN111952995A (zh) * 2020-08-14 2020-11-17 天津大学 一种电网单相故障下直流电容电压平衡控制方法
CN112350369A (zh) * 2020-10-20 2021-02-09 清华四川能源互联网研究院 光储充一体化电站能效评估方法
CN112769139A (zh) * 2020-04-26 2021-05-07 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 计及snop和b-dstatcom的柔性配电网三相状态估计方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102801160A (zh) * 2012-08-15 2012-11-28 上海交通大学 基于电压幅值与相角控制的动态潮流控制器及其控制方法
CN106229970A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 河海大学 基于换流器控制特性的微电网状态估计方法
CN108075480A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 中国电力科学研究院 一种交直流***的状态估计方法及***

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102801160A (zh) * 2012-08-15 2012-11-28 上海交通大学 基于电压幅值与相角控制的动态潮流控制器及其控制方法
CN106229970A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 河海大学 基于换流器控制特性的微电网状态估计方法
CN108075480A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 中国电力科学研究院 一种交直流***的状态估计方法及***

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHIQI GUO 等: "Optimization of AC/DC Hybrid Distributed Energy System with Power Electronic Transformer" *
蒲天骄;李烨;陈乃仕;孙英云;穆云飞;董雷;孔力;: "基于电力电子变压器的交直流混合***优化运行控制关键技术及研究框架" *
陈和升;卫志农;孙国强;陈胜;臧海祥;: "考虑换流器控制特性的交直流混联微电网状态估计" *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111245027A (zh) * 2020-03-11 2020-06-05 国网天津市电力公司 一种计及pet损耗的交直流混合***优化调度方法
CN111245027B (zh) * 2020-03-11 2023-10-13 国网天津市电力公司 一种计及pet损耗的交直流混合***优化调度方法
CN112769139A (zh) * 2020-04-26 2021-05-07 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 计及snop和b-dstatcom的柔性配电网三相状态估计方法
CN112769139B (zh) * 2020-04-26 2023-06-30 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院 计及snop和b-dstatcom的柔性配电网三相状态估计方法
CN111682570A (zh) * 2020-06-30 2020-09-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种电力***变压器运行效率寻优方法、***及设备
CN111884268A (zh) * 2020-07-14 2020-11-03 东北电力大学 一种考虑可靠性指标的交直流混合配电网最优潮流控制方法
CN111952995A (zh) * 2020-08-14 2020-11-17 天津大学 一种电网单相故障下直流电容电压平衡控制方法
CN111952995B (zh) * 2020-08-14 2022-07-15 天津大学 一种电网单相故障下直流电容电压平衡控制方法
CN112350369A (zh) * 2020-10-20 2021-02-09 清华四川能源互联网研究院 光储充一体化电站能效评估方法
CN112350369B (zh) * 2020-10-20 2022-04-05 清华四川能源互联网研究院 光储充一体化电站能效评估方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110797874B (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110797874B (zh) 含电力电子变压器的交直流混合配电网状态估计方法
Dufour et al. On the use of real-time simulation technology in smart grid research and development
CN102081867B (zh) 一种全数字高压直流输电培训仿真***
WO2017198237A1 (zh) 配电网多时间尺度数模混合仿真***、方法及存储介质
Beerten et al. A sequential AC/DC power flow algorithm for networks containing multi-terminal VSC HVDC systems
CN103020385B (zh) 基于RTDS电网500kV主网建模仿真***
CN111525688A (zh) 一种基于5g网络的电力物联配电网***和互联方法
CN109659966A (zh) 一种混合多端直流输电***的交替迭代方法及***
Latorre et al. Control of a VSC-HVDC operating in parallel with AC transmission lines
CN110299713A (zh) 一种计及风电场影响的牵引供电***三相电压不平衡补偿方法
CN103605871A (zh) 一种基于直流外特性拟合的大电网仿真分析方法
CN112783002A (zh) 一种直流配电网数模混合仿真方法和***
Gabriels et al. Proposed framework for integration of optimal current injection and multi-agent control of the LV distribution network
Shum et al. The development of a smart grid co-simulation platform and case study on Vehicle-to-Grid voltage support application
Bélanger et al. A modern and open real-time digital simulator of contemporary power systems
Zhu et al. Integrated power flow solution for interconnected transmission and distribution network
CN112688332B (zh) 基于序分量坐标的混合交直流微电网潮流分析方法及***
CN115173467A (zh) 风电场经柔性直流并网仿真***、方法及存储介质
Benigni et al. An advanced real-time simulation laboratory for future grid studies: Current state and future development
CN113224788A (zh) 含有风电接入的交直流混联电网静态电压稳定评估方法
Fan et al. A passivity control strategy for VSC-HVDC connected large scale wind power
Dufour et al. Testing 750 node distribution grids and devices
Kamh Component modeling and three-phase power-flow analysis for active distribution systems
Lu et al. A unified power flow model for three-phase transformers in medium and low voltage distribution networks
Liang et al. Convexification of hybrid AC-DC optimal power flow with line-commutated converters

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant