用于港口供电系统的随机功率潮流协调控制系统及方法

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1.一种用于港口供电系统的随机功率潮流协调控制方法，其特征在于，该方法应用于一种用于港口供电系统的随机功率潮流协调控制系统，所述用于港口供电系统的随机功率潮流协调控制系统包括：两段高压母线、两段中压母线、第一主变压器、第二主变压器、第一断路器、第二断路器和第三断路器，所述两段高压母线分别通过第一主变压器和第一断路器、第二主变压器和第二断路器连接所述两段中压母线，所述两段中压母线之间通过第三断路器连接，其特征在于：本系统还包括两段储能馈线、第四断路器、第五断路器、第六断路器、变压器模块、逆变控制器、双向逆变器模块、超级电容模块和协调控制器，所述两段储能馈线分别通过所述第四断路器和第五断路器连接所述两段中压母线，所述两段储能馈线之间通过所述第六断路器连接，所述变压器模块连接两段储能馈线和所述双向逆变器模块的交流端，所述超级电容模块连接所述双向逆变器模块的直流端，所述协调控制器包括电压信号采集单元、电流信号采集单元、开关信号采集单元、A/D转换单元、数字信号处理单元和控制单元，所述电压信号采集单元通过电压互感器分别采集所述两段中压母线的电压信号并经所述A/D转换单元传输至所述数字信号处理单元，所述电流信号采集单元通过电流互感器分别采集所述两段高压母线与两段中压母线之间的电流和两段中压母线与两段储能馈线之间的电流并经所述A/D转换单元传输至所述数字信号处理单元，所述开关信号采集单元分别采集第一断路器、第二断路器和第三断路器的开关信号并经所述A/D转换单元传输至所述数字信号处理单元，所述控制单元连接所述数字信号处理单元的I/O端口，所述数字信号处理单元的控制端口通过所述逆变控制器连接所述双向逆变器模块；本方法包括如下步骤：步骤一、由开关信号采集单元分别采集第一断路器、第二断路器和第三断路器的开关信号，通过数字信号处理单元判断港口供电系统运行状况，第一断路器和第二断路器断开，港口供电系统停运，第一断路器或第二断路器闭合、第三断路器断开，单独中压母线运行，第一断路器和第二断路器闭合、第三断路器断开，两段中压母线分裂运行，第一断路器或第二断路器闭合、第三断路器闭合，两段中压母线分别带全部负载运行，两段中压母线并列运行；步骤二、在港口供电系统停运和单独中压母线运行时，数字信号处理单元输出控制信号给逆变控制器，逆变控制器使双向逆变器模块停止工作；步骤三、在两段中压母线分裂运行时，由电压信号采集单元和电流信号采集单元实时采集两段中压母线电压、中压母线进线电流和双向逆变器模块补偿电流，通过数字信号处理单元计算得到两段中压母线供电总功率P和P以及双向逆变器模块对两段中压母线的补偿功率P和P，则两段中压母线的总负载功率分别为P＝P-P和P＝P-P，数字信号处理单元统计单位时间段内的两段中压母线总负载功率的极大值P和极小值P，并根据P和P动态计算出供电系统的填谷初值P和削峰初值P，然后根据消除逆流、提高系统阻尼和抑制低频振荡的要求，对填谷初值P和削峰初值P进行再整定，得出实时的填谷限值P和削峰限值P, 其中填谷限值P＝K*(P-P)+P，K为填谷系数，削峰限值P＝K*(P+P)+P，K为削峰系数；当两段中压母线总负载功率低于填谷限值或大于削峰限值时，根据P、P、P和P的当前值，通过PID控制环计算出双向逆变器模块的P和P下一个输出值及理论输出功率P，然后通过超级电容模块延寿技术，对理论输出功率P进行优化，得出双向逆变器模块的输出功率设定值Ps，其中，功率设定值Ps＝P*K, K为延寿系数，通过逆变控制器负反馈闭环控制双向逆变器模块的输出功率P与设定值Ps一致，由双向逆变器模块和超级电容模块分别补偿两段中压母线供电功率；11122122L11121L21222maxminmaxminaiaialilalaiaaailiiaai1112L1L22122stststss步骤四、在两段中压母线分别带全部负载运行时，由电压信号采集单元和电流信号采集单元实时采集两段中压母线电压、中压母线进线电流和双向逆变器模块补偿电流，通过数字信号处理单元计算得到两段中压母线供电总功率P和P以及双向逆变器模块对两段中压母线的补偿功率P和P，则两段中压母线的总负载功率为P＝P-P-P或P＝P-P-P，数字信号处理单元统计单位时间段内的两段中压母线总负载功率的极大值P和极小值P，并根据P和P动态计算出供电系统的填谷初值P和削峰初值P，然后根据消除逆流、提高系统阻尼和抑制低频振荡的要求，对填谷初值和削峰初值进行再整定，得出实时的填谷限值P和削峰限值P, 其中填谷限值P＝K*(P-P)+P，K为填谷系数，削峰限值P＝K*(P+P)+P，K为削峰系数；当两段中压母线总负载功率低于填谷限值或大于削峰限值时，根据P、P和P的当前值，通过PID控制环计算出双向逆变器模块的P和P下一个输出值及理论输出功率P，然后通过超级电容模块延寿技术，对理论输出功率P进行优化，得出双向逆变器模块的输出功率设定值Ps，其中，功率设定值Ps＝P*K, K为延寿系数，通过逆变控制器负反馈闭环控制双向逆变器模块的输出功率P与设定值Ps一致，由双向逆变器模块和超级电容模块分别补偿两段中压母线供电功率。11122122L112122L122122maxminmaxminaialilalaiaaailiiaai1112L2122stststss