隨著分布式能源(DG)技術(shù)以及柔性直流輸電技術(shù)越來越成熟，其在電網(wǎng)中擁有越來越高的滲透率，為保證高滲透率分布式能源接入的交直流配電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運行，投運前對整個交直流混合配電網(wǎng)工程的詳細建模和運行工況的仿真分析十分重要。

由于柔性直流輸電系統(tǒng)以及大量的逆變型分布式電源接入，系統(tǒng)建模需要模擬大量的開關(guān)器件，運用電磁暫態(tài)數(shù)字仿真技術(shù)效率較低，且無法預(yù)期硬件實現(xiàn)中可能存在的問題。數(shù)字物理系統(tǒng)混合實時仿真技術(shù)作為替代真實環(huán)境或設(shè)備的一種典型方法，既提高了仿真的逼真性，又解決了以前存在于真實系統(tǒng)測試中的環(huán)境制約以及復(fù)雜建模難題，在電力電子及柔性直流等仿真領(lǐng)域已經(jīng)顯現(xiàn)優(yōu)勢。

主要內(nèi)容及創(chuàng)新點

交直流混合配電網(wǎng)的詳細建模和多運行工況的仿真分析，將有效支撐主動配電網(wǎng)工程投運和可靠穩(wěn)定運行。然而目前大規(guī)模的基于柔直的交直流混合配電網(wǎng)系統(tǒng)級仿真的時效性和實用性不足。因此，本文基于實時數(shù)字仿真平臺RT-LAB 建立交直流混合主動配電網(wǎng)模型，為江蘇省基于柔性直流互聯(lián)的交直流混合主動配電網(wǎng)應(yīng)用示范工程，如圖2所示，該拓撲包含±20kV柔性直流互聯(lián)系統(tǒng)、分布式光伏、分布式風(fēng)電、儲能系統(tǒng)、電動汽車充換電負荷以及直流微網(wǎng)等可控單元及相應(yīng)變流器控制的詳細建模。

為驗證所建立主動配電網(wǎng)RT-LAB模型及其控制的有效性，對系統(tǒng)的運行特性進行仿真分析，考察其在負荷低谷方式下由儲能系統(tǒng)充電消納、負荷低谷方式下存在電力缺口時由儲能系統(tǒng)放電供給、高峰電力缺口較大時通過柔性直流互聯(lián)從外部電網(wǎng)受電3種工況下指令控制、功率傳輸、并網(wǎng)模式切換時電網(wǎng)電壓電流以及頻率暫態(tài)過程。

針對電力盈虧優(yōu)先考慮儲能系統(tǒng)平衡的局限性問題，將柔性直流互聯(lián)應(yīng)用于交直流混合配電網(wǎng)工程，可以在換流站一端出現(xiàn)功率缺口時由直流母線及時提供功率供給。例如微網(wǎng)有功功率有2.53 MW的功率缺口，相對于柔直容量的0.158 pu，通過柔性直流互聯(lián)從外部電網(wǎng)受電時功率傳輸，兩站的運行情況如圖3所示。

結(jié)論

1)本文基于實時數(shù)字仿真平臺RT-LAB建立交直流混合主動配電網(wǎng)模型，該拓撲包含±20 kV柔性直流互聯(lián)系統(tǒng)、分布式光伏、分布式風(fēng)電、儲能系統(tǒng)、電動汽車充換電負荷以及直流微網(wǎng)等可控單元及相應(yīng)變流器控制的詳細建模。該模型在RT-LAB實時仿真平臺實時運行，模型分為9個核進行并行計算，仿真步長50微秒，核資源占用最多為88.96%，平均占用資源為41.5%，顯著體現(xiàn)了系統(tǒng)仿真的高效性和時效性。

2)針對電力盈虧優(yōu)先考慮儲能系統(tǒng)平衡的局限性問題，將柔性直流互聯(lián)應(yīng)用于主動配電網(wǎng)功率協(xié)調(diào)控制，可以在換流站一端出現(xiàn)功率缺口時由直流母線及時提供功率供給，并對儲能系統(tǒng)充放電消納工況、高峰電力缺口時由柔性直流互聯(lián)從外部電網(wǎng)受電工況進行仿真分析，驗證該系統(tǒng)在配電網(wǎng)應(yīng)用的有效性。該模型為交直流混合主動配電系統(tǒng)理論及工程應(yīng)用的研究提供前期參考和理論指導(dǎo)。

（本文轉(zhuǎn)自電網(wǎng)技術(shù)，如有版權(quán)問題，請聯(lián)系小編）