水电之家讯：交直流混合配电网的运行模式和协调控制方法是保证其高效可靠运行需要解决的关键技术之一。针对这一问题，提出了一种交直流混合配电网的协调控制方法，详细分析了交直流混合配电网在正常运行和交流侧短路故障情况下的运行模式，给出了不同运行模式下互联装置、储能系统和光伏发电单元的控制框图。最后通过Matlab/Simulink仿真软件进行了仿真研究，仿真结果验证了所提出控制策略的可行性和有效性。
0.引言
能源危机和环境污染问题已经引起了世界各国的广泛关注，大力开发和利用可再生能源进行并网发电是解决上述问题的主要措施。在目前配电网中，交流配电网仍然为主流形式，其更加适合交流分布式电源接入，而接入直流分布式电源和储能单元时需要电力电子装置实现能量转换，增加了能量转换次数和投资成本，降低了工作效率。随着直流负荷的不断增加，直流配电网的研究得到了快速发展，与传统交流配电网相比，直流配电网具有转换次数少、效率高、成本低、控制结构简单、无需考虑频率和相位以及无功补偿设备等优势。
尽管直流配电网具有特有的优势，然而由于交流配电网基础设施完善、交流电源和负载的长期存在，直流配电网难以取代交流配电网；此外，在交流配电网和直流配电网中，直流负载和交流负载的供电需要经过AC/DC和DC/AC变换器进行能量转换。而采用交直流混合配电网，交流负载和直流负载可以分别接入交流母线和直流母线，减小能量转换环节，降低成本，使得交直流负载更易于接入系统，因此交直流混合配电网是未来配电网的发展趋势。
交直流混合配电网中通常集成了多个柔性互联装置、分布式发电单元、负载单元以及储能单元，如何实现多个单元之间的协调控制以确保整个系统安全可靠运行是交直流混合配电网发展的主要技术挑战。针对这一问题，提出了交直流混合配电网的协调控制方法，考虑了交直流混合配电网的正常运行和交流侧发生短路故障2种情况，给出了2种不同运行模式下不同单元的控制策略，并且通过仿真软件对所提出的控制策略进行了仿真研究。
1.交直流混合配电网结构
交直流混合配电网系统结构见图1，内部含有3个柔性互联装置，其直接通过直流母线进行互联，交流侧接有交流本地负载，直流侧集成了光伏发电单元，蓄电池储能系统以及直流负载，当直流负载电压等级与母线电压等级不匹配时可以通过DC/DC变换器进行转换。
图1交直流混合配电网的系统结构
交直流混合配电网通过采用柔性互联装置实现交流网络和直流网络互联，通过对互联装置的控制能够实现能量双向流动、功率因数可控和不间断供电等功能。光伏发电单元由光伏电池板和Boost变换器构成，主要控制目标是实现最大功率跟踪。储能单元采用蓄电池和双向buck-boost变换器构成。采用交直流混合配电网，可以将直流负载直接接入或者通过DC/DC变换器接入直流母线中减少能量转换次数，提升效率。交流母线可以接入交流分布式发电单元和交流负载，在运行过程中，当直流网络内部功率出现缺额时可以通过交流网络提供支持，反之可以通过直流网络向交流网络提供功率支持。在三端互联装置交流侧出现短路故障时，保护装置将会对故障区域进行隔离，可以改变互联装置的控制策略实现重要负载的不间断供电，提高系统可靠性。
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