CN113964836B - 一种用于电网直流柔性合环控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电网直流柔性合环控制装置及其控制方法，该装置为串并联装置，包括串联耦合单元、并联耦合单元、及其他旁路开关电路、合环主控制器。设置每组串并联装置串接在每段配电线和负荷之间，在接收到合环指令后，设置合环控制装置工作于电压控制模式，当两组合环装置的直流母线电压一致后，***进入合环状态。退出合环前，该装置设置为PQ控制模式，逐步减小P、Q到零后依次断开接入开关，合环流程结束。有如下优点：该装置结构简单、成本低，合环监测量相较于交流合环少，效率高。不仅可实现柔性功率互济和故障快速退出，调节合环台区功率因数最优，还可灵活改变配网供电方式，提高新能源消纳水平和直流负载接纳能力。

Description

一种用于电网直流柔性合环控制装置及其控制方法
技术领域
本发明属于配网优化运行控制技术领域，具体涉及一种用于电网柔性直流合环控制装置及其控制方法。
背景技术
现有配电***面临供电容量不足、电能质量难以保证、供电可靠性低的问题。为了实现网络结构优化，传统配网采用分段开关和联络开关进行闭环，但是无法实现功率柔性互济，且因为合环点的电压差、相位差容易导致较大冲击电流，影响电网安全稳定运行。目前已有相关研究和示范工程用以提高供电可靠性，如花瓣形配电网、蜂巢型配电网、多端口柔性直流合环等配电技术。以不跨区供电的花瓣型电网为例，这种供电模式具有结构简单、负荷转供灵活、故障隔离耗时短、可靠性较高、可扩展性强的特点。但是也存在以下问题：都基本采用单电源合环，这一方式虽然相较开环运行可靠性得到提升，但是对于上级电网故障，则无法保证可靠供电。故障时整个环上的负荷转移到一条馈线，馈线电缆要考虑冗余设计。
可再生能源的大规模接入、用电负荷的多元化增长、直流负荷比例的增加，给传统配电网结构形态和运行方式又带来了巨大挑战。随着电力电子器件的发展，国内外学者提出了柔性互联设备的概念，例如有智能软开关(柔性多状态开关)、统一潮流控制器、环网功率平衡器等，利用电力电子器件快速高效控制能力实现配电网柔性互联，可对多个电压频率、幅值、相位均不同的配电网实现柔性控制和功率互济，促进新能源消纳、满足高电能质量供电需求，从而提高了配电网的可靠性、灵活性和可控性。柔性互联装置一般有两种，一种为基于电力电子设备的交流合环装置，典型特征为采用背靠背双向变流器，具有强大的潮流控制能力，可实现跨区配网柔性互联。但是缺点为设备容量体积过大，成本高，且相较于直流合环，需要考虑相角合环条件，操作耗时；另一种是直流合环方式，转供电***通常设计为交直流混合供电方式，采用不同区域的直流母线合环方案。直流合环相比交流合环，避免了相角的检测，变流器控制直流电压达到合环条件迅速，合环效率更高，且更适合在直流负荷较多区域和新能源聚集区域的合环。采用多端口直流合环不仅有利于储能和直流负荷就地接入，灵活改变配网供电方式，提高新能源消纳水平，而且由于多条馈线形成相互支撑，在调节能力和运行可靠性方面更具优势。当故障发生时，能够实现多组变流器运行模式的快速无缝切换，保证重要负荷的快速转供。然而，现在的柔性互联装置由背靠背/多端口电力电子变换器组成，同样具有设备容量体积和运行损耗过大，运维成本过高的问题。由此可见，此类柔性合环装置的设备利用率较低，综合成本较高，将大大限制了其应用推广。
因此需要一种结构简单、效率更高、成本更低的柔性合环装置及其控制方案，实现配电网区域间柔性互联和功率互济，提高供电可靠性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于电网直流柔性合环控制装置，其特征在于，该装置为串并联装置，包含两个交流端口与一个直流端口，该装置还包括三端口串联耦合单元、二端口并联耦合单元、旁路开关以及直流合环主控制器；
其中，三端口串联耦合单元的两个交流端口串接到线路中，直流端口与并联耦合单元直流侧相连；
二端口并联耦合单元的交流侧并联到配网线路中，直流端口与串联耦合单元的直流侧相连，形成所述串并联装置的直流输出端口；
旁路开关与串联耦合单元的两个交流端口并联连接，合环控制器负责合环的逻辑控制和接受远程控制。
该装置可在直流侧合环，不仅可用于实现配网之间的柔性转供电和故障时的快速退出，可将配网供电可靠性提高到99.99％以上，实现重载台区线路和轻载台区线路负荷均衡，保证供电质量，且合环监测量仅为直流电压幅值，相比交流合环忽略了合环电压相角的监测，提高台区配网供电的经济性、安全性、高效性。
优选的，所述串联耦合单元包含一个串联耦合变压器和一个功率双向可调控的逆变器；所述串联耦合变压器的原边串接到交流线路上，副边和逆变器交流侧相连。所述并联耦合单元由一个功率双向可调的逆变器组成，逆变器交流侧并联到交流配网线路中，直流侧与串联耦合单元直流侧相连，由此构成串并联合环装置的基本拓扑。
优选的，所述直流合环方式为在需要合环台区的线路与负载之间分别串联一台柔性合环装置，将合环台区柔性合环装置的直流端口分别连接起来，通过直流端口相互传递合环台区之间的有功潮流。
优选的，为了简化上述串并联合环装置拓扑结构，进一步减少造价，在需要合环台区的线路与负载之间分别串联一台柔性合环装置，其中一段台区的柔性合环装置中仅保留串联耦合单元，将其串联耦合单元的直流端口与另一段合环台区的串并联合环装置直流母线相连，同样可以实现两段台区之间的柔性合环。因为省去了一段台区的并联耦合单元，可在满足柔性合环的同时节省开支。
优选的，为增大供电灵活性和有功潮流支持能力，缓解供电容量压力，可设置带DC/DC变换器的储能装置连接到装置直流母线处，通过储能装置灵活的充放电能力，进一步提高合环台区供电控制的灵活性。同时，该拓扑结构有利于提高新能源接纳能力，实现新能源和储能的持续联供，亦可向直流负载供电。
为解决上述问题，本发明提供一种用于电网直流柔性合环的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1，建立电网直流柔性合环装置***模型，并长期监测有合环需求的两段输电线路各自的功率，并实时做好合环准备；
步骤2，合环前母联开关及接入开关全部处于分断状态，两组合环控制装置均工作于电压控制模式；
步骤3，在接收到合环指令后，判断两组合环装置的直流母线电压是否一致。若不一致，利用并联耦合单元定直流电压控制模式调控直流母线电压。当确认一致后，将直流接入开关K合闸，至此***进入合环状态。合环后，通过动态调整串联耦合变压器附加电压幅值与相位实现两段合环台区的柔性功率互济；
步骤4，退出合环前，设置两组柔性合环控制装置工作于PQ控制模式，两组柔性合环控制装置分别逐步减小P、Q到零后断开接入开关K，至此直流柔性合环流程结束。
优选的，所述步骤1中，建立电网直流柔性合环装置***模型，其特征在于：该方法的装置包括两组串并联装置和一组接入开关，每组串并联装置串接在每段配电线和负荷之间，将两套柔性合环装置的直流端口连接起来从而实现直流合环；每组串并联装置由三端口串联耦合单元、二端口并联耦合单元、旁路开关以及直流合环主控制器组成；三端口串联耦合单元的两个交流端口串接到线路中，直流端口与并联耦合单元直流侧相连；
二端口并联耦合单元的交流侧并联到配网线路中，直流端口与串联耦合单元的直流侧相连，形成串并联装置的直流输出端口；
旁路开关与串联耦合单元的两个交流端口并联连接。
优选的，为增大供电灵活性和有功潮流支持能力，可设置储能装置连接到装置直流母线处，通过储能装置灵活的充放电能力，进一步提高合环台区供电控制的灵活性，同时，装置直流母线可与带光伏、风电、直流负荷的直流配网相连，提升***新能源消纳水平和灵活改变配网供电方式。
优选的，为了满足经济性建设需求，直流合环装置***模型可做如下改进：包括一组串并联装置、一组串联耦合装置和一组接入开关；串联耦合装置为串并联装置中仅保留串联耦合模块的部分用以减少造价；相同的，串并联装置和串联耦合装置分别串联在需要合环的每段配电线和负荷之间，将串并联装置的直流母线和串联耦合装置的直流端口连接起来从而实现直流合环。
优选的，所述步骤2中，两组合环控制装置均工作于电压控制模式，其特征在于：通过两组上述装置来实现，通过装置的并联耦合单元进行定直流电压控制，当两段台区装置的直流母线电压一致时，实现直流合环。
优选的，所述步骤3中，利用并联耦合单元定直流电压控制模式调控直流母线电压，其特征在于：检测并联装置直流侧电压，并与直流电压给定值比较，所得差值通过PI控制器，经过电流内环控制，输出并联变换器PWM电压控制信号，其中，控制器可采用PI控制，也可采用其他类型的控制器。
优选的，所述步骤3中，通过动态调整串联耦合变压器附加电压幅值与相位实现两段合环台区的柔性功率互济，其特征在于：调节需要功率馈入台区的串联耦合变压器输出电压，在一定调节范围内对其幅值和相角进行调节，从而改变待功率馈入线路的有功电流、无功电流，从而实现灵活调控两段输电线之间传输的有功功率和无功功率。
优选的，在上述灵活调控两段输电线之间传输的有功功率和无功功率中，有功功率控制特征在于，采用串联耦合单元的电压环控制串联耦合变压器附加电压的幅值和相角来解决有功潮流控制问题，具体包括如下步骤：
(1)通过锁相环PLL采集串联装置所连供电母线电压相位；
(2)采集串联侧逆变器端供电侧交流电压U，利用采集的交流母线电压相位进行dq变换获取Ud、Uq，通过给定的电压参考值进行比较，所得差值通过PI控制器得到输出电流参考值。其中，控制器可以采用PI控制，也可以是其他类型控制器；
(3)所得电流参考值经过电流内环控制，输出电压控制信号给PWM串联侧变流器，从而控制串联耦合变压器附加电压ΔV电压的幅值和相角。
优选的，在上述灵活调控两段输电线之间传输的有功功率和无功功率中，无功功率控制特征在于，采用并联耦合单元通过闭环控制解决无功潮流控制问题，具体包括如下步骤：
(1)通过锁相环PLL采集并联装置所连交流母线电压相位；
(2)采集并联耦合装置逆变器所连交流***无功电流,经过dq变换后作为电流指令，与给定值之差通过PI控制器输出PWM电压控制信号，使得并联变流器输出***所需无功功率，从而实现无功补偿。其中控制器可采用PI控制，亦或是其他类型控制器。
本发明具有如下优点：
(1)本发明提供了一种柔性直流合环装置及其控制方法，可实现在线合环，避免了停电后的倒负荷操作，提高了供电可靠性；
(2)本发明提供的柔性直流合环装置结构简单，串并联装置中的变换器设计容量较低，相比传统背靠背合环装置造价更低。
(3)本发明合环方式属于交直流混合供电模式，可实现对配电网进行极端工况下的网络动态重构、新能源和储能的持续联供，并对直流负载提供柔性供电。
(4)本发明通过监测合环台区的实时功率，实时接收合环指令。通过控制2段线路直流母线电压幅值，可以实现柔性合环或退出，确保合环运行的高效和稳定。
(5)本发明的合环装置采用电力电子变换器作为合环控制主体，通过控制开关器件的快速动作，响应速度快、控制精度高，相比传统选用联络开关的闭环运行方式，机械磨损少，设备寿命长。
(6)本发明通过两个装置的直流侧合环，装置故障时可实时利用旁路开关切换到旁路状态，不影响原供电线路工作，可靠性高。。
(7)本发明采用直流合环方式，仅需要考虑直流侧电压幅值相等即可满足合环条件，避免了交流合环需要对交流电压幅值、相角两个参量进行调控合环，因此合环效率更高。
附图说明
图1示出了本发明的一种实现电网柔性直流合环的装置实施方式结构图；
图2示出了本发明的柔性直流合环装置中接入直流配网的结构图；
图3示出了本发明的一种实现电网柔性直流合环的改进装置实施方式结构图；
图4示出了本发明的一种实现电网直流柔性合环控制的控制流程图；
图5示出了本发明装置组成单元中串联耦合单元的实施方式结构图；
图6示出了本发明装置组成单元中并联耦合单元的实施方式结构图；
图7示出了本发明的一种实现直流电压控制的电压外环控制策略矢量图；
图8示出了本发明的一种实现直流电压控制的电流内环控制策略矢量图；
图9示出了本发明装置进行电网直流柔性合环控制时的简化***图及矢量图；
图10示出了本发明的一种实现电网柔性合环控制的矢量控制策略框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
步骤1，建立电网直流柔性合环装置***模型，如图1所示。该实施方式的装置包括两组串并联装置和一组接入开关。每组串并联装置串接在每段配电线和负荷之间，将合环台区柔性合环装置的直流端口连接起来从而实现直流合环。每套串并联装置包含两个交流输出端口和一个直流输出端口。内部由串联耦合单元、并联耦合单元、旁路开关以及直流合环主控制器组成。三端口串联耦合单元的两个交流端口串接到线路中，直流端口与并联耦合单元直流侧相连。二端口并联耦合单元的交流侧并联到配网线路中，直流端口与串联耦合单元的直流侧相连，形成串并联装置的直流输出端口。另外，旁路开关与串联耦合单元的两个交流端口并联连接。该***模型如附图1所示。进一步地，为增大供电灵活性和有功潮流支持能力，可设置储能装置连接到装置直流母线处，通过储能装置灵活的充放电能力，进一步提高合环台区供电控制的灵活性。同时，装置直流母线可与带光伏、风电、直流负荷的直流配网相连，提升***新能源消纳水平和灵活改变配网供电方式。该***模型如附图2所示。优选的，为了满足经济性建设需求，直流合环装置***模型可做如下改进：包括一组串并联装置、一组串联耦合装置和一组接入开关。串联耦合装置为串并联装置中仅保留串联耦合模块的部分用以减少造价。相同的，串并联装置和串联耦合装置分别串联在需要合环的每段配电线和负荷之间，将串并联装置的直流母线和串联耦合装置的直流端口连接起来从而实现直流合环。该模型如附图3所示。
步骤1.1搭建串流耦合单元模型，具体实施方式如图5所示。串联耦合单元共3个端口，即两个交流端口和一个直流端口。其中两个交流端口由串流耦合变压器原边相连，串联耦合变压器的副边和串联侧逆变器交流侧相连，而该逆变器的直流端构成了串联耦合单元的直流端口。串联侧逆变器由功率双向流动的三相全桥臂功率单元组成，其拓扑可为两电平或级联多电平结构。串联逆变器通过PWM快速控制开关动作，可以实现稳压调节、谐波抑制，并可隔离直流母线电压扰动。
步骤1.2搭建并联耦合单元模型，具体实施方式如图6所示。并联耦合单元共有两个端口，由并联逆变器组成。逆变器交流侧输出端口为并联耦合单元交流端口，逆变器直流侧输出端口组成并联耦合单眼直流端口。该逆变器由功率双向流动的三相全桥臂功率单元组成，其拓扑可为两电平或级联多电平结构。并联逆变器通过对电力电子器件实时控制，可以实现无功补偿、谐波治理与稳定直流母线电压的作用。
步骤2，搭建电网直流柔性合环串并联耦合单元控制逻辑，如图4所示。其控制逻辑具体流程如下：
步骤2.1长期监测有合环需求的两段输电线路各自的功率，并实时做好合环准备。合环前母联开关及接入开关全部处于分断状态，两组合环控制装置均工作于电压控制模式。
步骤2.2在接收到合环指令后，判断两组合环装置的直流母线电压是否一致，若不一致，利用并联耦合单元定直流电压控制模式调控直流母线电压。当确认一致后，将直流接入开关K合闸，至此***进入合环状态。合环后，动态设置串联耦合变压器附加电压幅值和相角，实现合环台区柔性功率互济。
步骤2.3退出合环前，设置两组柔性合环控制装置工作于PQ控制模式，两组柔性合环控制装置分别逐步减小P、Q到零后断开接入开关K，至此直流柔性合环流程结束。
在步骤2.2中，利用并联耦合单元定直流电压控制模式调控直流母线电压如附图7所示，其特征为，检测并联装置直流侧电压，并与直流电压给定值比较，所得差值通过PI控制器，经过电流内环控制(如附图8所示)，输出并联变换器PWM电压控制信号。其中，控制器可采用PI控制，也可采用其他类型的控制器。
在步骤2.2中，直流柔性合环控制时功率互济矢量图如附图9所示，其特征为，当I段电源电压
Figure BDA0003379777790000101
向II段电源电压
Figure BDA0003379777790000102
***功率转供时，调整I段台区装置的并联耦合单元实现定直流电压控制，引入ΔV1使得两段线路直流电压相等，此时在II段直流母线上电压变化量为ΔV1，从而造成II段串联变压器对应的补偿电压变化量
Figure BDA0003379777790000111
k为II段串联耦合变压器变比，此值根据需要补偿的电压值可调。矢量图中
Figure BDA0003379777790000112
超前
Figure BDA0003379777790000113
的相位角为α，当α为[0,2π]之间的任意角度时，根据叠加原理，
Figure BDA0003379777790000114
所产生的线路电流增量
Figure BDA0003379777790000115
Figure BDA0003379777790000116
滞后
Figure BDA0003379777790000117
如矢量图所示，故
Figure BDA0003379777790000118
比
Figure BDA0003379777790000119
滞后γ＝90°-α，ΔIP的有功电流＝ΔIcosγ，无功电流ΔIQ＝ΔIsinγ。II段电源的有功功率增量ΔP和无功功率增量ΔQ分别为：
Figure BDA00033797777900001110
Figure BDA00033797777900001111
并网点电压V2、相位角α保持不变，等效电抗xL参数保持不变，II段串联耦合变压器变比k保持不变，则可以调节的有功及无功分量与ΔV1成正比的线性关系。
从以上分析可以得出，当I段向II段功率转供时，调节I段串联补偿电压的电压差
Figure BDA00033797777900001112
和II段对应的串联补偿电压的相位角α在一定范围内变化，即可实现I段向II段母线之间输出功率在对应范围内的调节，满足电网对母线之间柔性合环的技术要求。相同的，若II段向I段功率转供时，调节II段串联补偿电压的电压差
Figure BDA00033797777900001113
和I段对应的串联补偿电压的相位角在一定范围内变化，即可实现II段向I段母线之间输出功率在对应范围内的调节。
因此通过调控串联耦合单元中两个交流端口之间的电压，也就是串联耦合变压器的串联补偿电压，即可实现两段母线之间输出有功功率的调节，也就实现了电网柔性合环控制的要求。
步骤2.2中，直流柔性合环控制的控制策略框图如图10所示。对两段合环台区功率进行测量和计算，获取功率给定值，与实时测量功率的差值经过PID控制后得到ΔP和ΔQ，从而获取与ΔP和ΔQ成正比的串联补偿电压ΔV的给定值，该给定值与原串联耦合单元交流侧电压之和作为串联耦合单元电压参考值输入，通过电压外环和电流内环实现闭环控制，其输出值即为串联侧逆变器的电压控制信号。
串并联耦合单元都可以选用矢量控制策略，其中主要包括如下控制模块：检测交流母线电压相位的锁相环PLL、PI控制器(也可根据需要的控制效果采用其他控制器)、坐标变换模块(abc/dq变换器和dq/abc变换器)、比较器等。通过矢量控制可控制多个电气量达到给定值如：直流母线电压、网侧功率、网侧电压d轴q轴分量、负载侧电流d轴q轴分量。
串联耦合单元闭环控制负责调控***有功潮流互济容量，采用电压环控制串联耦合变压器附加电压的幅值和相角来解决有功潮流控制问题，具体包括如下步骤：
(1)通过锁相环PLL采集串联装置所连供电母线电压相位θs；
(2)采集串联侧逆变器端供电侧交流电压U，利用采集的交流母线电压相位进行dq变换获取Ud、Uq，通过给定的电压参考值进行比较，所得差值通过PI控制器得到输出电流参考值。其中，控制器可以采用PI控制，也可以是其他类型控制器；
(3)所得电流参考值经过电流内环控制，输出电压控制信号给PWM串联侧变流器，从而可以调控2段线路中串联耦合变压器ΔV1或ΔV2的幅值和相角。
在上述灵活调控两段输电线之间传输的有功功率和无功功率中，无功功率控制特征在于，采用并联耦合单元通过闭环控制解决无功潮流控制问题，具体包括如下步骤：
(1)通过锁相环PLL采集并联装置所连交流母线电压相位θs；
(2)采集并联耦合装置逆变器所连交流***无功电流,经过dq变换后作为电流指令，与给定值之差通过PI控制器输出PWM电压控制信号，使得并联变流器输出***所需无功功率，从而实现无功补偿。其中控制器可采用PI控制，亦或是其他类型控制器。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，尤其是将基于本发明装置结构的其他调节方式与本发明本质上是一致的。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，但性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于电网的直流柔性合环装置，其特征在于，该装置为串并联装置，包含两个交流端口与一个直流端口，该装置还包括三端口串联耦合单元、二端口并联耦合单元、旁路开关以及直流合环主控制器；
其中，三端口串联耦合单元的两个交流端口串接到配网线路中，直流端口与并联耦合单元直流侧相连；
二端口并联耦合单元的交流侧并联到配网线路中，直流端口与串联耦合单元的直流侧相连，形成所述串并联装置的直流输出端口；
旁路开关与串联耦合单元的两个交流端口并联连接，合环主控制器负责合环的逻辑控制和接受远程控制；
所述串联耦合单元包含一个串联耦合变压器和一个功率双向可调控的逆变器；所述串联耦合变压器的原边串接到交流线路上，副边和逆变器交流侧相连；所述并联耦合单元由一个功率双向可调的逆变器组成，逆变器交流侧并联到交流配网线路中，直流侧与串联耦合单元的直流侧相连，由此构成串并联装置的基本拓扑；
直流合环方式为在需要合环台区的配网线路与负载之间分别串联一台柔性合环装置，将合环台区柔性合环装置的直流端口通过直流接入开关连接起来，通过直流端口相互传递合环台区之间的有功潮流。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在需要合环台区的配网线路与负载之间分别串联一台柔性合环装置，其中一段台区的柔性合环装置中可以仅保留串联耦合单元，将其串联耦合单元的直流端口与另一段合环台区的串并联装置的直流母线相连，实现两段台区之间的柔性合环。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，设置带DC/DC变换器的储能装置连接到直流母线处，通过储能装置灵活的充放电能力，提高合环台区供电控制的灵活性。
4.一种用于权利要求1-3任一项所述柔性合环装置的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1，建立电网直流柔性合环装置***模型，并长期监测有合环需求的两段输电线路各自的功率，并实时做好合环准备；
步骤2，合环前母联开关及直流接入开关全部处于分断状态，两组柔性合环装置均工作于电压控制模式；
步骤3，在接收到合环指令后，判断两组柔性合环装置的直流母线电压是否一致；若不一致，利用并联耦合单元定直流电压控制模式调控直流母线电压；当确认一致后，将直流接入开关合闸，至此进入合环状态；合环后，通过动态调整串联耦合变压器附加电压幅值与相位实现两段合环台区的柔性功率互济；
步骤4，退出合环前，设置两组柔性合环装置工作于PQ控制模式，两组柔性合环装置分别逐步减小P、Q到零后断开直流接入开关，至此直流柔性合环流程结束。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，建立电网直流柔性合环装置***模型，包括两组串并联装置和一组直流接入开关，每组串并联装置串接在每段配电线路和负荷之间，将两组柔性合环装置的直流端口连接起来从而实现直流合环；每组串并联装置由三端口串联耦合单元、二端口并联耦合单元、旁路开关以及直流合环主控制器组成；三端口串联耦合单元的两个交流端口串接到配网线路中，直流端口与并联耦合单元直流侧相连；
二端口并联耦合单元的交流侧并联到配网线路中，直流端口与串联耦合单元的直流侧相连，形成串并联装置的直流输出端口；
旁路开关与串联耦合单元的两个交流端口并联连接。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，设置储能装置连接到直流母线处，通过储能装置灵活的充放电能力，提高合环台区供电控制的灵活性，同时，直流母线能够与带光伏、风电、直流负荷的直流配网相连。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，直流柔性合环装置***模型包括一组串并联装置、一组串联耦合装置和一组接入开关；串联耦合装置为串并联装置中仅保留串联耦合单元；相同的，串并联装置和串联耦合装置分别串联在需要合环的每段配电线和负荷之间，将串并联装置的直流母线和串联耦合装置的直流端口连接起来从而实现直流合环。
8.如权利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，两组合环装置均工作于电压控制模式，通过两组上述装置来实现，通过装置的并联耦合单元进行定直流电压控制，当两段台区装置的直流母线电压一致时，实现直流合环。
9.如权利要求4-7任一所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，利用并联耦合单元定直流电压控制模式调控直流母线电压，通过检测串并联装置直流侧电压，并与直流电压给定值比较，所得差值通过PI控制器，经过电流内环控制，输出并联逆变器器PWM电压控制信号。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，通过动态调整串联耦合变压器附加电压幅值与相位实现两段合环台区的柔性功率互济，通过调节需要功率馈入台区的串联耦合变压器输出电压，对其幅值和相角进行调节，从而改变待功率馈入线路的有功电流、无功电流，从而实现灵活调控两段输电线路之间传输的有功功率和无功功率。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述灵活调控两段输电线路之间传输的有功功率和无功功率中，有功功率控制在于，采用串联耦合单元的电压环控制串联耦合变压器附加电压的幅值和相角来实现有功潮流控制，具体包括如下步骤：
（1）通过锁相环PLL采集串联耦合单元所连供电母线电压相位；
（2）采集串联侧逆变器供电侧交流电压U，利用采集的交流电压相位进行dq变换获取U d、U q，通过给定的电压参考值进行比较，所得差值通过PI控制器得到输出电流参考值；
（3）所得电流参考值经过电流内环控制，输出PWM电压控制信号给串联侧逆变器，从而控制串联耦合变压器附加电压的幅值和相角。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述灵活调控两段输电线路之间传输的有功功率和无功功率中，无功功率控制在于，采用并联耦合单元通过闭环控制实现无功潮流控制，具体包括如下步骤：
（1）通过锁相环PLL采集并联耦合单元所连交流母线电压相位；
（2）采集并联耦合单元逆变器所连交流的无功电流,经过dq变换后作为电流指令，与给定值之差通过PI控制器输出PWM电压控制信号，使得并联逆变器输出***所需无功功率，从而实现无功补偿。
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