【摘 要】
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随着环境保护压力的不断增大以及人们环保意识的不断增强,配电网中将会大规模地接入以分布式电源形式出现的绿色能源,主动配电网技术通过对配电网中可控资源的主动灵活控制,
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随着环境保护压力的不断增大以及人们环保意识的不断增强,配电网中将会大规模地接入以分布式电源形式出现的绿色能源,主动配电网技术通过对配电网中可控资源的主动灵活控制,可以提高配电网消纳间歇式能源的能力。主动配电网运行方式灵活,分布式电源运行状态多样,二次通信设备多,通信交互复杂,安装调试工作量大,为了保证主动配电网的灵活运行以及快速接入分布式电源及其相关控制设备,有必要对主动配电网源网协调控制的即插即用进行研究。本文首先基于主动配电网控制领域和信息标准化方面的国内外研究现状,分别从能量流和信息流两个层面对所要实现的目标进行了分析,研究之间的关系,基于两个层面技术目标的解决方法提出了主动配电网源网协调控制即插即用的技术架构。能量流层面上采用分层分区控制框架实现主动配电网多状态运行的平滑切换和稳定运行,信息流层面上基于IEC61850标准实现控制管理单元的自描述和互操作,设计合适的通信架构并拓展配置文件为能量流层面上的即插即用提供支持。然后,研究了主动配电源网协调控制即插即用能量流层面上的实现。从分布式电源多运行状态和配网一次网架灵活多变的角度分析了主动配电多种运行状态的特点。基于此提出了一种分层分区源网协调控制策略,从主站层、区域层和就地层对控制策略进行了研究,分析了该控制策略自适应控制的实现过程和通信流程。通过现场具体算例验证了该控制策略在主动配电网多运行状态下控制的有效性。最后,研究了主动配电网源网协调控制即插即用信息流层面上的实现。基于分层分区的控制框架结合IEC61850的分层通信结构,设计了主动配电网源网协调控制系统的通信架构,对设备间的通信接口和通信协议进行了分析描述。通过分析控制管理单元的功能要求,选择或拓展相应的逻辑节点,对具体的逻辑设备建模,为控制管理单元建立了信息模型。通过分析IEC61968对一次拓扑的表达方式,对IEC61850的配置文件进行了拓展,使其具备了描述馈线拓扑和控制区域的能力,满足能量流层面上的控制需求。通过具体算例演绎了控制管理单元CID和描述系统拓扑的SSD配置文件的生成,并基于C#和.NET Framework开发了配置文件测试工具,对上述生成的配置文件进行了语法有效性和馈线拓扑一致性测试。本文的研究成果为主动配电网源网协调控制的即插即用提供了技术基础,有助于主动配电网技术的应用与推广。
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