耦合负荷因素与低频减载的单三相微网群紧急控制技术
2025-02-12 14:10
No.1339237294699454464
技术概要
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本技术涉及一种耦合负荷因素与低频减载的单三相微网群紧急控制方法,旨在优化微网群在低频减载情况下的负荷切除策略。该方法综合考虑经济损失、频率变化偏移以及三相不平衡等因素,以实现微网群的稳定运行和负荷管理。
背景技术
微电网作为分布式能源发电的有效能源管理形式,能够有效提升能源的综合利用率,提高供电可靠性和电能质量。微电网在由并网运行切换为孤岛运行时容易发生负荷侧电压与频率的暂态失稳,导致系统出现功率缺额,最终影响系统的正常运行。因此,如何维持系统频率稳定与功率平衡,同时全面降低三相不平衡度与响应时间,成为当前研究亟待解决的问题。 现有技术中,文献[1]:《Adaptive wide-area load shedding scheme based onthe sink and source concept to preserve power system stability》(R.Bekhradian,M.Sanaye-Pasand,and A.Mahari,“Adaptive wide-area load shedding scheme basedon the sink and source concept to preserve power system stability,”IEEESyst.J.,vol.17,no.1,pp.503-512,Mar.2023.)提出了一种新的基于相量测量单元的广域减载算法,能根据负荷总线之间的相互作用,自适应地确定每个区域的减载量。该文献所提低频减载方案在频率调节效应方面取得了较好效果,但并未考虑切负荷经济损失。 文献[2]:《Optimizing the post-disaster control of islanded microgrid:amulti-agent deep reinforcement learning approach》(H.Nie,Y.Chen,Y.Xia,et al.,“Optimizing the post-disaster control of islanded microgrid:a multi-agentdeep reinforcement learning approach,”IEEE Access,vol.8,pp.153455-153469,Aug.2020.)提出一种基于多智能体的低频减载策略。该策略考虑了切负荷成本因素,在电源侧和负荷侧实现了双重最优控制,实现微网经济效益最大化。但所提方案的计算复杂度较高,且未涉及针对单三相混联微网群的低频减载研究。单三相混联微网群是微电网群系统发展的主流模式之一,但其在非计划孤岛切换场景下容易出现三相不平衡问题,进一步导致线路压降和功率损失增大、供电效率降低。 针对该问题,文献[3]:《Coordinated control of passive transition fromgrid-connected to islanded operation for three/single-phase hybridmultimicrogrids considering speed and smoothness》(C.Wang,X.Li,T.Tian,et al.,“Coordinated control of passive transition from grid-connected to islandedoperation for three/single-phase hybrid multimicrogrids considering speed andsmoothness,”IEEE Trans.Ind.Electron.,vol.67,no.3,pp.1921–1931,Mar.2020.)在被动并离网切换过程中提出了一种基于隐枚举法的低频减载策略。该策略可以快速实现并离网切换,大幅减小系统的三相不平衡。但需要对低频减载模型和约束条件进行大量繁复取样和调用,将会大幅增加响应时间。 为此,文献[4]:《Control strategy of unintentional islanding transitionwith high adaptability for three/single-phase hybrid multimicrogrids》(C.Wang,S.Chu,H.Yu,et al.,“Control strategy of unintentional islanding transitionwith high adaptability for three/single-phase hybrid multimicrogrids,”Int.J.Electr.Power Energy Syst.,vol.136,pp.107724,2022.)考虑三相不平衡因素,提出一种基于插入排序的虚拟组合方法,根据三相不平衡度指标将单相子微网内的元件虚拟组合成虚拟三相负荷,同三相负荷一起构成减载动作的待选对象。该虚拟三相组合方法在一定程度上降低了低频减载决策时间以及系统三相不平衡度,但其实质是负荷评价和虚拟三相组合的分步形式,计算复杂度和减载响应时间仍然较高。 此外,上述文献在制定低频减载方案时未兼顾负荷经济损失、三相不平衡、负荷频率调节系数等多种负荷关联因素对减载经济性、频率恢复和系统三相不平衡度修正效果的影响。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
王灿  黄放  张雪菲  陶长河  刘于正  徐恒山  杨义
技术所属: 三峡大学
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