低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法及系统与流程

1.本发明涉及电压交直流混合配电技术领域，并且更具体地，涉及一种低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法及系统。


背景技术：

2.配电台区是电力系统的重要组成部分之一，直接影响地方经济发展和用户日常生活质量。现有低压台区大多采用单变压器，单线路供电的形式，可靠性较低，且各台区间供电独立，缺乏统一管控。在农村地区，随着美丽乡村的建设，政府打造乡村电气化工程的推进，接入公变容量开放增大，这些台区下属用户对供电可靠性的要求日益提高，原有的单电源供电已难以满足日益增长的用电容量和高可靠性需求。此外，同一片区因经济结构不同，常出现季节性负荷波动，由此导致台区负载率差异较大的问题，若盲目通过增容布点来解决，则该片区负载较轻台区的剩余容量仍未得到充分利用。且随着电动汽车充电站、数据中心、直流家电、通信设备等直流负荷的日益增长，以及光伏等直流分布式电源的高比例、大容量分散接入，当前配网源
‑
荷
‑
储直流特征愈发明显。直流分布式电源及负载的接入增加了电网的转换环节和并网难度，直接影响现有配电台区的电能质量和运行控制，同时降低系统整体运行效率。部分台区居民光伏及大规模光伏的接入位置和容量不可控，会影响电能质量、功率波动，若不能解决高渗透率光伏的消纳问题，还将引起电量倒送。此外，大规模电动汽车无序接入还将引起配电台区及部分电源线路容量不足的问题，需投入大量资金进行增容扩建。
3.因此，针对低压交流配网供电能力急需提升，供电质量急需提高的挑战，需要一种新的能量控制方法。


技术实现要素：

4.本发明提出一种低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法及系统，以解决如何实现台区负载均衡的问题。
5.为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法，所述方法包括：
6.步骤1，对系统内的台区进行分类；
7.步骤2，当系统内不存在故障台区且采集的直流侧净功率为正时，直接确定非故障台区，并计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小进行排序，以确定非故障台区有功裕量数组；
8.步骤3，根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值；
9.步骤4，对系统内每个台区的有功负荷进行更新，根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率重新确定正常台区和重载台区；
10.步骤5，根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和
每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；
11.步骤6，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，根据类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量的大小，确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；
12.步骤7，对系统内每个台区的换流器裕量进行更新；
13.步骤8，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，并根据每个台区的换流器的第二功率定值发送控制指令至对应的换流器，以使得每个台区的换流器根据对应的第二功率定值输出功率。
14.优选地，其中所述对系统内的台区进行分类，包括：
15.若台区内的换流器以v
‑
f模式运行，则确定为故障台区；
16.若台区内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率小于负载率限值，则确定为正常台区；
17.若台区的内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率大于等于负载率限值，则确定为重载台区。
18.优选地，其中所述根据所述非故障台区数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值，包括：
19.s11，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量n1；
20.s12，选取第s个台区的剩余有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功裕量；
21.s13，判断所述第s个台区的剩余有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，
22.若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
23.若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量提供，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第s个台区的剩余有功裕量，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第s个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；
24.s14，若当前的直流侧净功率为0或s＞n1，直接进入步骤4；反之，进入步骤s12。
25.优选地，其中所述方法还包括：
26.当系统内存在故障台区时，将所有台区的负载率限值提高为故障情况下的负载率限值，并根据故障前台区有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；
27.当采集的直流侧净功率为负时，根据采集的换流器运行模式确定非故障台区，并根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后。
28.优选地，其中所述方法还包括：
29.根据所述有功负荷数组中台区的有功负荷的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定所述有功负荷数组中台区的换流器的第三功率定值，包括：
30.s21，初始化j＝1，j≤有功负荷数组中台区的数量n2；
31.s22，选取第j个台区的有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功负荷；
32.s23，判断所述第j个台区的有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，
33.若不满足，则负荷冗余时安全完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
34.若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为所述第j个台区的有功负荷，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功负荷的差值，更新j＝j+1；
35.s24，若当前的直流侧净功率为0或j＞n2，直接进入步骤4；反之，进入步骤s22。
36.优选地，其中所述方法利用如下方式对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：
37.p
load
(i)＝p
′
load
(i)+p
set
(i)，
38.所述方法利用如下方式根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，包括：
[0039][0040]
其中，lf(i)为第i个台区的负载率；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；s(i)为第i个台区的额定容量；p
′
load
(i)为第i个台区的实际有功负荷；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0041]
优选地，其中所述对系统内每个台区的换流器裕量进行更新，包括：
[0042]
对于非故障台区，考虑换流器正向裕度，整流方向为：
[0043]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)
‑
p
set
(i)，
[0044]
对于第一故障台区，考虑换流器反向裕度，逆变方向为：
[0045]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)+p
set
(i)，
[0046]
其中，p
per
(i)和p
′
per
(i)分别为第i个台区的换流器更新后和更新前的裕量；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0047]
优选地，其中其特征在于，所述根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，包括：
[0048][0049][0050]
其中，p
dr
(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；s(i)为第i个台区的额定容量；lf lim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；ep(i)为第i个台区的有功缓冲间隔；p
dn
(i)为第i个台区为重载台区时的有功补偿需量。
[0051]
优选地，其中所述根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，包括：
[0052]
s31，初始化h＝1，t＝1，h≤需量数组中台区的数量n3，t≤裕量数组中台区的数量n4；
[0053]
s32，选取第h个台区的有功补偿需量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第h个台区的有功补偿需量；
[0054]
s33，选取第t个台区的有功补偿裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第t个台区的有功补偿裕量；
[0055]
s34，判断所述第t个台区的有功补偿裕量是否满足小于等于第h个台区的有功补偿需量；其中，
[0056]
若不满足，则按重载台区需求转供功率，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的有功补偿需量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的换流器有功补偿需量之和，并更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并更新h＝h+1，并进入步骤s35；
[0057]
若满足，则确定裕度不足，按最大裕度专供，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量之和，更新第h个台区的有功补偿需量为第h个台区当前的有功补偿需量与第t个台区的有功补偿裕量的差值，更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并直接进入步骤s36；
[0058]
s35，若h＞n3，直接结束循环；反之，进入步骤s32。
[0059]
s36，若t＝n4，则直接结束循环；反之，更新t＝t+1，并在t≤n4时进入步骤s33，在t＞n4时直接结束循环。
[0060]
优选地，其中，所述方法还包括：
[0061]
实时采集换流器的状态，若换流器处于停机状态，则调整换流器的允许容量为0；若换流器处于定直流电压udcq运行模式，则调整换流器的允许容量为：p
′
per
(i)＝p
per
(i)
‑
p
ep
，i＝i
udcq
；其中，p
′
per
(i)为调整后的允许容量；p
per
(i)为换流器的原有允许容量；p
ep
为预设的有功缓冲裕量；i
udcq
为运行于udcq模式的换流器编号。
[0062]
根据本发明的另一个方面，提供了一种低压台区柔直互联无储能系统的能量控制系统，所述系统包括：
[0063]
台区分类单元，用于对系统内的台区进行分类；
[0064]
非故障台区数组确定单元，用于当系统内不存在故障台区且采集的直流侧净功率为正时，直接确定非故障台区，并计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小进行排序，以确定非故障台区有功裕量数组；
[0065]
第一功率定值确定单元，用于根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值；
[0066]
负载率计算单元，用于对系统内每个台区的有功负荷进行更新，根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率重新确定正常台区和重载台区；
[0067]
裕量和需量数组确定单元，用于根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组；
[0068]
需量数组更新单元，用于确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，根据类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量的大小，确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新；
[0069]
换流器裕量更新单元，用于对系统内每个台区的换流器裕量进行更新；
[0070]
第二功率定值确定单元，用于根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，并根据每个台区的换流器的第二功率定值发送控制指令至对应的换流器，以使得每个台区的换流器根据对应的第二功率定值输出功率。
[0071]
优选地，其中所述分类单元，对系统内的台区进行分类，包括：
[0072]
若台区内的换流器以v
‑
f模式运行，则确定为故障台区；
[0073]
若台区内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率小于负载率限值，则确定为正常台区；
[0074]
若台区的内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率大于等于负载率限值，则确定为重载台区。
[0075]
优选地，其中所述第一功率定值确定单元，根据所述非故障台区数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值，包括：
[0076]
s11，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量n1；
[0077]
s12，选取第s个台区的剩余有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功裕量；
[0078]
s13，判断所述第s个台区的剩余有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，
[0079]
若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0080]
若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量提供，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第s个台区的剩余有功裕量，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第s个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；
[0081]
s14，若当前的直流侧净功率为0或s＞n1，直接进入步骤4；反之，进入步骤s12。
[0082]
优选地，其中所述系统还包括：有功负荷数组构建单元，用于：
[0083]
当系统内存在故障台区时，将所有台区的负载率限值提高为故障情况下的负载率限值，并根据故障前台区有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；
[0084]
当采集的直流侧净功率为负时，根据采集的换流器运行模式确定非故障台区，并根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后。
[0085]
优选地，其中所述系统还包括：第三功率定值确定单元，用于：
[0086]
根据所述有功负荷数组中台区的有功负荷的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定所述有功负荷数组中台区的换流器的第三功率定值，包括：
[0087]
s21，初始化j＝1，j≤有功负荷数组中台区的数量n2；
[0088]
s22，选取第j个台区的有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功负荷；
[0089]
s23，判断所述第j个台区的有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，
[0090]
若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0091]
若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为所述第j个台区的有功负荷，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功负荷的差值，更新j＝j+1；
[0092]
s24，若当前的直流侧净功率为0或j＞n2，直接进入步骤4；反之，进入步骤s22。
[0093]
优选地，其中所述负载率计算单元，利用如下方式对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：
[0094]
p
load
(i)＝p
′
load
(i)+p
set
(i)，
[0095]
所述系统利用如下方式根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，包括：
[0096][0097]
其中，lf(i)为第i个台区的负载率；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；s(i)为第i个台区的额定容量；p
′
load
(i)为第i个台区的实际有功负荷；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0098]
优选地，其中所述换流器裕量更新单元，对系统内每个台区的换流器裕量进行更新，包括：
[0099]
对于非故障台区，考虑换流器正向裕度，整流方向为：
[0100]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)
‑
p
set
(i)，
[0101]
对于第一故障台区，考虑换流器反向裕度，逆变方向为：
[0102]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)+p
set
(i)，
[0103]
其中，p
per
(i)和p
′
per
(i)分别为第i个台区的换流器更新后和更新前的裕量；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0104]
优选地，其中所述裕量和需量数组确定单元，根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，包括：
[0105][0106][0107]
其中，p
dr
(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；s(i)为第i个台区的额定容量；lf lim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；ep(i)为第i个台区的有功缓冲间隔；p
dn
(i)为第i个台区为重载台区时的有功补偿需量。
[0108]
优选地，其中所述第二功率定值确定单元，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，包括：
[0109]
s31，初始化h＝1，t＝1，h≤需量数组中台区的数量n3，t≤裕量数组中台区的数量n4；
[0110]
s32，选取第h个台区的有功补偿需量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第h个台区的有功补偿需量；
[0111]
s33，选取第t个台区的有功补偿裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第t个台区的有功补偿裕量；
[0112]
s34，判断所述第t个台区的有功补偿裕量是否满足小于等于第h个台区的有功补偿需量；其中，
[0113]
若不满足，则按重载台区需求转供功率，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的有功补偿需量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的换流器有功补偿需量之和，并更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并更新h＝h+1，并进入步骤s35；
[0114]
若满足，则确定裕度不足，按最大裕度专供，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量之和，更新第h个台区的有功补偿需量为第h个台区当前的有功补偿需量与第t个台区的有功补偿裕量的差值，更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并直接进入步骤s36；
[0115]
s35，若h＞n3，直接结束循环；反之，进入步骤s32。
[0116]
s36，若t＝n4，则直接结束循环；反之，更新t＝t+1，并在t≤n4时进入步骤s33，在t＞n4时直接结束循环。
[0117]
优选地，其中，所述系统还包括：
[0118]
允许容量调整单元，用于实时采集换流器的状态，若换流器处于停机状态，则调整换流器的允许容量为0；若换流器处于定直流电压udcq运行模式，则调整换流器的允许容量为：p
′
per
(i)＝p
per
(i)
‑
p
ep
，i＝i
udcq
；其中，p
′
per
(i)为调整后的允许容量；p
per
(i)为换流器的原有允许容量；p
ep
为预设的有功缓冲裕量；i
udcq
为运行于udcq模式的换流器编号。
[0119]
本发明提供了一种低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法及系统，目的在于解决同一地区负荷时空特性互补的台区间负载均衡的问题，针对大规模充电桩、直流数据中心接入、季节性负荷波动及高比例分布式电源接入台区间的互联互供场景，台区融合终端通过配置本发明的方法可实现功率互济、无功电压支撑等控制功能及台区直流侧源网荷协调优化功能。
附图说明
[0120]
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
[0121]
图1为根据本发明实施方式的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法100的流程图；
[0122]
图2为根据本发明实施方式的集中式供电结构的低压台区柔性互联系统的示意图；
[0123]
图3为根据本发明实施方式的无储能低压配电台区柔直互联系统的能量控制的流程图；
[0124]
图4为根据本发明实施方式的确定台区的换流器的第一功率定值的流程图；
[0125]
图5为根据本发明实施方式的确定台区的换流器的第三功率定值的流程图；
[0126]
图6为根据本发明实施方式的确定台区的换流器的第二功率定值的流程图；
[0127]
图7为根据本发明实施方式的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制系统700的结构示意图。
具体实施方式
[0128]
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0129]
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0130]
图1为根据本发明实施方式的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法，目的在于解决同一地区负荷时空特性互补的台区间负载均衡的问题，针对大规模充电桩、直流数据中心接入、季节性负荷波动及高比例分布式电源接入台区间的互联互供场景，台区融合终端通过配置本发明的方法可实现功率互济、无功电压支撑等控制功能及台区直流侧源网荷协调优化功能。本发明实施方式提供的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法100，从步骤101处开始，在步骤101，对系统内的台区进行分类。
[0131]
优选地，其中所述对系统内的台区进行分类，包括：
[0132]
若台区内的换流器以v
‑
f模式运行，则确定为故障台区；
[0133]
若台区内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率小于负载率限值，则确定为正常台区；
[0134]
若台区的内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率大于等于负载率限值，则确定为重载台区。
[0135]
优选地，其中所述系统还包括：实时采集换流器的状态，若换流器处于停机状态，则调整换流器的允许容量为0；若换流器处于定直流电压udcq运行模式，则调整换流器的允许容量为：p
′
per
(i)＝p
per
(i)
‑
p
ep
，i＝i
udcq
；其中，p
′
per
(i)为调整后的允许容量；p
per
(i)为换流器的原有允许容量；p
ep
为预设的有功缓冲裕量；i
udcq
为运行于udcq模式的换流器编号。
[0136]
在本发明中，以图2所示的集中式供电结构的低压台区柔性互联系统为例。在图2包含了典型低压配电台区，交流负荷，双向ac/dc换流器、直流母线以及直流侧的模拟负荷，光伏等源荷功率单元；系统固定有一台换流器为定直流母线电压ijdcq模式。
[0137]
在本发明中，各参数的定义如下：
[0138]
1)设共有n个台区互联，ac/dc以整流方向为功率整定正方向，考虑定电压模式的换流器需要预留功率调节裕度，系统设置有功缓冲裕量pep；各台区i的额定容量为s(i)，各台区i对应的换流器容量为pper(i)，各台区i正常运行的负载率限值为iflim(i)，系统存在
故障下各台区i的负载率限值为faultlim(i)，一般的，有faultlim(i)＞iflim(i)；各台区i实时采集的负载率为rtlf(i)，各台区i的功率因数为pf(i)；各台区i的有功缓冲间隔为ep(i)，用于避免补偿振荡。
[0139]
2)在直流侧统计各馈线的净功率，求和后直流侧净功率用于dcload表示，若dcload＞0，表示此时为直流负载，若dcload＜0，表示此时为直流功率源。
[0140]
3)考虑个双向ac/dc间协调控制，共具备三种运行模式定义为status，pq模式时对应状态值为o；udcq模式时状态值为1；v
‑
f模式时状态值为
‑
1；运行于pq模式的换流器读取当前时刻的功率指令值pset。
[0141]
4)定义台变400v出口侧无压的台区，即换流器以v
‑
f模式运行的台区为故障台区，否则，负载率低于负载率限值的台区为正常台区，负载率大于等于负载率限值的台区为重载台区。
[0142]
5)系统需实时采集当前换流器的状态，若换流器离网运行，即停机运行时，换流器的可用容量pper为0；以udcq模式运行的换流器的允许使用容量p
per
(i)为：
[0143]
p
per
(i)＝p
per
(i)
‑
p
ep
，i＝i
udcq
，
[0144]
其中，p
′
per
(i)为调整后的允许容量；p
per
(i)为换流器的原有允许容量；p
ep
为预设的有功缓冲裕量；i
udcq
为运行于udcq模式的换流器编号；每一套柔直互联系统中只有一台换流器会运行在udcq模式，在扫描完当前运行状态时就需要做判断，这台换流器的允许容量为换流器总容量与系统有功缓冲裕量的差值。
[0145]
6)以udcq模式运行的换流器的当前输出功率p
set
(i)为：
[0146][0147]
7)台区i的交流有功负荷p
load
(i)的计算方法为；
[0148]
p
load
(i)＝rtlf
×
s(i)
×
pf
‑
p
set
(i)，
[0149]
8)台区i的交流无功负荷q
load
(i)的计算方法为：
[0150][0151]
结合图3所示，在本发明中，首先输入系统基本信息并扫描当前运行周期系统参数，定义台区互联端口有功定值数组pset并预置为0，然后根据扫描得到的换流器的运行模式用于判断系统是否存在故障台区。其中，若台区内的换流器以v
‑
f模式运行，则确定为故障台区；若台区内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率小于负载率限值，则确定为正常台区；若台区的内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率大于等于负载率限值，则确定为重载台区。
[0152]
在步骤102，当系统内不存在故障台区且采集的直流侧净功率为正时，直接确定非故障台区，并计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小进行排序，以确定非故障台区有功裕量数组。
[0153]
在步骤103，根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值。
[0154]
优选地，其中所述根据所述非故障台区数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直
流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值，包括：
[0155]
s11，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量n1；
[0156]
s12，选取第s个台区的剩余有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功裕量；
[0157]
s13，判断所述第s个台区的剩余有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，
[0158]
若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0159]
若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量提供，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第s个台区的剩余有功裕量，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第s个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；
[0160]
s14，若当前的直流侧净功率为0或s＞n1，直接进入步骤104；反之，进入步骤s12。
[0161]
优选地，其中所述方法还包括：
[0162]
当系统内存在故障台区时，将所有台区的负载率限值提高为故障情况下的负载率限值，并根据故障前台区有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；
[0163]
当采集的直流侧净功率为负时，根据采集的换流器运行模式确定非故障台区，并根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后。
[0164]
优选地，其中所述方法还包括：
[0165]
根据所述有功负荷数组中台区的有功负荷的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定所述有功负荷数组中台区的换流器的第三功率定值，包括：
[0166]
s21，初始化j＝1，j≤有功负荷数组中台区的数量n2；
[0167]
s22，选取第j个台区的有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功负荷；
[0168]
s23，判断所述第j个台区的有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，
[0169]
若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0170]
若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为所述第j个台区的有功负荷，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功负荷的差值，更新j＝j+1；
[0171]
s24，若当前的直流侧净功率为0或j＞n2，直接进入步骤4；反之，进入步骤s22。
[0172]
结合图3所示，在本发明中，当系统内不存在故障台区时，首选判断采集的直流侧净功率dcload是否大于0，当采集的直流侧净功率dcload为正时，表明为直流负载，直接统计非故障台区，并计算每个非故障台区的剩余有功裕量prdc，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小进行降序排列，以确定非故障台区数组。
[0173]
其中，每个台区i的剩余有功裕量p
rdc
(i)的计算公式为：
p
load
(i)为第i个台区当前的有功负荷；q
load
(i)为i个台区当前的无功负荷；s(i)为第i个台区的额定容量。
[0174]
然后，比较数组中台区的剩余有功裕量p
dcdr
和对应换流器的允许容量p
per
，prdc取较小值，并按有功裕量从大到小执行直流侧负载功率分配，更新p
set
。
[0175]
具体地，本发明根据如图4所示的流程根据所述非故障台区数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值，包括：
[0176]
s11，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量n1；s为非故障台区数组中台区的顺序编号；对于不同数组中的同一台区，顺序编号可能不同；
[0177]
s12，选取第s个台区的剩余有功裕量p
rdc
(s)和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功裕量p
rdc
(s)；
[0178]
s13，判断所述第s个台区的剩余有功裕量p
rdc
(s)是否满足小于等于当前的直流侧净功率dcload。
[0179]
其中，若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值p
set
(s)为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率dcload为0；
[0180]
若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量提供，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值p
set
(s)为所述第s个台区的剩余有功裕量p
rdc
(s)，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第s个台区的有功负荷的差值，即dcload＝dcload
‑
p
rdc
(s)，更新s＝s+1；
[0181]
s14，若当前的直流侧净功率dcload为0或s＞n1，直接进入步骤104；反之，进入步骤s12。
[0182]
结合图3所示，在本发明中，当系统内存在故障台区时，首先将所有台区的负载率限值由iflim提高为故障情况下的负载率限值faultlim，同时对故障台区按照故障前台区有功负荷的大小进行升序排列，以确定故障台区有功负荷数组。
[0183]
然后，判断采集的直流侧净功率dcload是否大于0，当采集的直流侧净功率dcload为负时，表明为直流功率源，统计非故障台区，并将每个非故障台区的实际有功负荷pload进行升序排列，以确定非故障台区数组。
[0184]
然后，重新构成台区有功负荷数组，按故障台区数组负载从小到大在前，非故障台区的有功负荷从大到小在后进行排序。
[0185]
然后，比较台区有功负荷数组中台区的有功负荷p
load
和对应换流器的允许容量p
per
，取较小值，按有功负荷从大到小执行直流侧功率源分配，更新p
set
。
[0186]
具体地，本发明根据如图5所示的流程根据所述有功负荷数组中台区的有功负荷的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定所述有功负荷数组中台区的换流器的第三功率定值，包括：
[0187]
s21，初始化j＝1，j≤有功负荷数组中台区的数量n2；j为台区有功负荷数组中台区的顺序编号；对于不同数组中的同一台区，顺序编号可能不同；
[0188]
s22，选取第j个台区的有功负荷p
load
(j)和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功负荷p
load
(j)；
[0189]
s23，判断所述第j个台区的有功负荷p
load
(j)是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值，即|dcload|。
[0190]
其中，若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0191]
若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值p
set
(j)为所述第j个台区的有功负荷p
load
(j)，更新直流侧净功率的绝对值|dcload|为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功负荷的差值，即|dcload|＝|dcload|
‑
p
load
(j)，并更新j＝j+1；
[0192]
s24，若当前的直流侧净功率为0或j＞n2，直接进入步骤104；反之，进入步骤s22。在步骤104，对系统内每个台区的有功负荷进行更新，根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率重新确定正常台区和重载台区。
[0193]
优选地，其中所述方法利用如下方式对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：
[0194]
p
load
(i)＝p
′
load
(i)+p
set
(i)，
[0195]
所述方法利用如下方式根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，包括：
[0196][0197]
其中，lf(i)为第i个台区的负载率；px
oad
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；s(i)为第i个台区的额定容量；p
′
load
(i)为第i个台区的实际有功负荷；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0198]
结合图3所示，在本发明中，在确定台区侧的换流器的功率定值后，利用如下方式对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：
[0199]
p
load
(i)＝p
′
load
(i)+p
set
(i)，
[0200]
所述方法利用如下方式根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，包括：
[0201][0202]
其中，lf(i)为第i个台区的负载率；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；s(i)为第i个台区的额定容量；p
′
load
(i)为第i个台区的实际有功负荷；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0203]
然后，根据更新后的台区的负载率重新确定正常台区和重载台区。确定的原则依旧为：若台区的负载率小于负载率限值，则确定为正常台区；若台区的负载率大于等于负载率限值，则确定为重载台区。
[0204]
在步骤105，根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组。
[0205]
优选地，其中其特征在于，所述根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，包括：
[0206]
[0207][0208]
其中，p
dr
(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；s(i)为第i个台区的额定容量；lf lim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；ep(i)为第i个台区的有功缓冲间隔，为避免引起振荡；p
dn
(i)为第i个台区为重载台区时的有功补偿需量。
[0209]
结合图3所示，在本发明中，在根据更新后的负载率重新确定重载台区和正常台区后，根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行降序以确定裕量数组pr，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行降序以确定需量数组pn。
[0210]
在步骤106，确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，根据类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量的大小，确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新。
[0211]
在本发明中，故障区的有功补偿需量等于有功负荷，在有功功负荷更新后，根据类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量的大小，以确定新的故障台区数组，即故障台区有功补偿需量数组pf，并将所述故障台区有功补偿需量数组pf加入到所述需量数组pn中，以对所述需量数组进行更新，即更新后pn＝[pf，pn]。
[0212]
在步骤107，对系统内每个台区的换流器裕量进行更新。
[0213]
优选地，其中所述对系统内每个台区的换流器裕量进行更新，包括：
[0214]
对于非故障台区，考虑换流器正向裕度，整流方向为：
[0215]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)
‑
p
set
(i)，
[0216]
对于第一故障台区，考虑换流器反向裕度，逆变方向为：
[0217]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)+p
set
(i)，
[0218]
其中，p
per
(i)和p
′
per
(i)分别为第i个台区的换流器更新后和更新前的裕量；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。在步骤108，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，并根据每个台区的换流器的第二功率定值发送控制指令至对应的换流器，以使得每个台区的换流器根据对应的第二功率定值输出功率。优选地，其中所述根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，包括：
[0219]
s31，初始化h＝1，t＝1，h≤需量数组中台区的数量n3，t≤裕量数组中台区的数量n4；
[0220]
s32，选取第h个台区的有功补偿需量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第h个台区的有功补偿需量；
[0221]
s33，选取第t个台区的有功补偿裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第t个台区的有功补偿裕量；
[0222]
s34，判断所述第t个台区的有功补偿裕量是否满足小于等于第h个台区的有功补偿需量；其中，
[0223]
若不满足，则按重载台区需求转供功率，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的有功补偿需量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功
率定值为当前的功率定值与第h个台区的换流器有功补偿需量之和，并更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并更新h＝h+1，并进入步骤s35；
[0224]
若满足，则确定裕度不足，按最大裕度专供，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量之和，更新第h个台区的有功补偿需量为第h个台区当前的有功补偿需量与第t个台区的有功补偿裕量的差值，更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并直接进入步骤s36；
[0225]
s35，若h＞n3，直接结束循环；反之，进入步骤s32。
[0226]
s36，若t＝n4，则直接结束循环；反之，更新t＝t+1，并在t≤n4时进入步骤s33，在t＞n4时直接结束循环。
[0227]
在本发明中，更新重载台区数组，仍按故障台区有功负载从大到小在前，重载台区的有功补偿需量从大到小在后进行排序。然后，比较台区有功裕量和换流器裕度，取较小值，比较重载台区数组与换流器裕度，取较小值；当台区有功裕度不足时，则按最大裕度进行有功补偿；若能全功率满足故障台区或重载台区的功率需求，则按需求进行补偿，确定第二功率定值；计算完成根据第二功率定值输出遥调指令至融合终端或相应的换流器。
[0228]
具体地，在本发明中，根据需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值的流程如图6所示，包括：
[0229]
s31，初始化h＝1，t＝1，h≤需量数组pn中台区的数量n3，t≤裕量数组pr中台区的数量n4；
[0230]
s32，选取第h个台区的有功补偿需量p
dn
(h)和对应的换流器的允许容量的最小值作为第h个台区的有功补偿需量p
dn
(h)；
[0231]
s33，选取第t个台区的有功补偿裕量p
dr
(t)和对应的换流器的允许容量的最小值作为第t个台区的有功补偿裕量p
dr
(t)；
[0232]
s34，判断所述第t个台区的有功补偿裕量p
dr
(t)是否满足小于等于第h个台区的有功补偿需量p
dn
(h)；其中，
[0233]
若不满足，则按重载台区需求转供功率，确定第h个台区的换流器的第二功率定值pset为当前的功率定值pset与第h个台区的有功补偿需量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值pset为当前的功率定值pset与第h个台区的换流器有功补偿需量之和，并更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并更新h＝h+1，并进入步骤s35；
[0234]
若满足，则确定裕度不足，按最大裕度专供，确定第h个台区的换流器的第二功率定值pset为当前的功率定值pset与第t个台区的有功补偿裕量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值pset为当前的功率定值pset与第t个台区的有功补偿裕量之和，更新第h个台区的有功补偿需量为第h个台区当前的有功补偿需量与第t个台区的有功补偿裕量的差值，更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值,并直接进入步骤s36；
[0235]
s35，若h＞n3，直接结束循环；反之，进入步骤s32。
[0236]
s36，若t＝n4,则直接结束循环；反之，更新t＝t+1，并在t≤n4时进入步骤s33，在t＞n4时直接结束循环。
[0237]
根据台区柔性互联系统的不同初始状态，初始参数设置如表1所示。
[0238]
表1初始参数表
[0239]
台区数量n3台区额定容量s
i
400kva系统有功缓冲容量p
ep
60kw正常负载率限值lflim0.5故障负载率限值faultlim0.7换流器运行模式status台区一、台区二：pq模式；台区三：u
dc
q模式功率因数pf1直流侧净功率dcload60kw(负荷)/
‑
60kw(功率源)
[0240]
通过本发明能量控制方法得到的功率互济及故障转供效果如表2所示。其中，
[0241]
工况一：系统初始状态下三个台区都是轻载状态，负载率分别为(0.3,0.2,0.4)，初始直流负荷为60kw，由udcq模式的换流器提供直流功率缺额，保证直流母线的电压稳定性，能量管控策略执行后，扫描当前台区二的负载率最低，在考虑台区缓冲间隔10kw的情况下，还可提供110kw的有功裕量，因此由台区二提供此时的直流负载，策略输出到三个换流器的有功功率指令为(0,60,0)，对应负载率变为(0.3,0.35,0.25)，三个台区仍处于轻载状态。
[0242]
工况二：系统初始状态下台区二的负载率为0.8，属于重载，初始直流负荷为60kw，由udcq模式的换流器提供直流功率缺额，能量管控策略执行后，扫描当前台区三的负载率最低，满足直流负荷的需求，台区二重载，考虑10kw的台区缓冲间隔，有130kw的有功补偿需量，此时udcq模式的换流器需要考虑系统的有功缓冲容量60kw，即最多只能提供140kw的功率，在满足60kw直流负荷的同时提供80kw的功率裕量，而台区一在保证自身不重载的情况下仅有30kw的功率裕量可提供，策略输出指令为(30,
‑
110,140),对应负载率变为(0.475,0.525,0.4)。
[0243]
工况三：系统初始状态时台区三重载，直流侧有60kw的稳定负荷由台区一提供，扫描当前台区二负载最轻，承担直流负荷，那么台区一实际负载率即为0.15，可以提供130kw的有功裕量，台区三重载有90kw的功率需求，由台区一给台区三转供，策略输出指令为(90,60,
‑
90)，对应的负载率变为(0.375,0.25,0.475)。
[0244]
工况四：系统初始状态下台区三重载，台区二的负载率最低，但是其对应的换流器处于停机状态，因此直流负荷和台区三50kw的有功需求均由台区一提供，策略输出指令为(110,0,
‑
50)，对应的负载率变为(0.425,0.1,0.475)。
[0245]
工况五：将台区二的换流器额定容量更改为60kw，各台区有功缓冲间隔改为0，即台区二可以提供的有功裕量上限为60kw，系统初始状态下台区二的负载率最低，可以承担直流负荷，但已达到其容量上限；台区一重载的工况由台区三缓解，策略输出指令为(
‑
80,60,80)，对应的负载率变为(0.5,0.25,0.35)。
[0246]
工况六：系统初始状态下台区一故障，对应换流器处于v
‑
f运行模式，台区三换流器为udcq模式，承担台区一负荷并承担直流负载，系统扫描就散当前非故障台区(二号和三号)三号的实际负载率最低(0.15)由台区三承担直流侧负荷，此时台区三的负载率提高至0.3，台区一的故障功率由台区二提供，策略输出指令为(
‑
120,120,0)，对应的负载率变为(0,0.5,0.3)。
[0247]
工况七：将直流侧负载改为功率源，即向台区侧输送功率，系统初始状态下台区二
重载，由台区二承担直流侧功率源输出功率，此时台区二的负载率降低为0.45，即为正常状态，无需转供，策略输出指令为(0,
‑
60,0)；对应的负载率变为(0.4,0.45,0.25)。
[0248]
表2功率互济及故障转供效果表
[0249][0250][0251]
本发明的方法，针对集中布置的低压台区柔性互联无储能系统，考虑直流侧源、荷双向功率协调优化，可以适应光伏、充电桩等直流型源荷的接入，能够提升多元融合台区的供电水平、互动能力，是实现区域自治的重要途径之一。在系统正常运行时，本发明可实现潮流调节，负载均衡，台区动态增容；单个台区故障时，其下属重要负荷可通过其他台区转供或储能装置供电，提升供电可靠性。
[0252]
图7为根据本发明实施方式的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制系统700
的结构示意图。如图7所示，本发明实施方式提供的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制系统700，包括：台区分类单元701、非故障台区数组确定单元702、第一功率定值确定单元703、负载率计算单元704、裕量和需量数组确定单元705、需量数组更新单元706、换流器裕量更新单元707和第二功率定值确定单元708。
[0253]
优选地，所述台区分类单元701，用于对系统内的台区进行分类。
[0254]
优选地，其中所述分类单元701，对系统内的台区进行分类，包括：
[0255]
若台区内的换流器以v
‑
f模式运行，则确定为故障台区；
[0256]
若台区内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率小于负载率限值，则确定为正常台区；
[0257]
若台区的内的换流器不以v
‑
f模式运行，且台区的负载率大于等于负载率限值，则确定为重载台区。
[0258]
优选地，其中所述系统还包括：
[0259]
允许容量调整单元，用于实时采集换流器的状态，若换流器处于停机状态，则调整换流器的允许容量为0；若换流器处于定直流电压udcq运行模式，则调整换流器的允许容量为：p
′
per
(i)＝p
per
(i)
‑
p
ep
，i＝i
udcq
；其中，p
′
per
(i)为调整后的允许容量；p
per
(i)为换流器的原有允许容量；p
ep
为预设的有功缓冲裕量；i
udcq
为处于udcq运行模式的换流器编号。
[0260]
优选地，所述非故障台区数组确定单元702，用于当系统内不存在故障台区且采集的直流侧净功率为正时，直接确定非故障台区，并计算每个非故障台区的剩余有功裕量，并根据每个非故障台区的剩余有功裕量的大小进行排序，以确定非故障台区有功裕量数组。
[0261]
优选地，所述第一功率定值确定单元703，用于根据所述非故障台区有功裕量数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值。
[0262]
优选地，其中所述第一功率定值确定单元703，根据所述非故障台区数组中台区的剩余有功裕量的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定非故障台区数组中台区的换流器的第一功率定值，包括：
[0263]
s11，初始化s＝1，s≤非故障台区数组中台区的数量n1；
[0264]
s12，选取第s个台区的剩余有功裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第i个台区的剩余有功裕量；
[0265]
s13，判断所述第s个台区的剩余有功裕量是否满足小于等于当前的直流侧净功率；其中，
[0266]
若不满足，则按照直流侧负载需求提供功率，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0267]
若满足，则确定裕量不足，按照最大裕量提供，确定第s个非故障台区的换流器的第一功率定值为所述第s个台区的剩余有功裕量，更新直流侧净功率为当前的直流侧净功率与所述第s个台区的有功负荷的差值，更新s＝s+1；
[0268]
s14，若当前的直流侧净功率为0或s＞n1，直接进入步骤4；反之，进入步骤s12。
[0269]
优选地，其中所述系统还包括：有功负荷数组构建单元，用于：
[0270]
当系统内存在故障台区时，将所有台区的负载率限值提高为故障情况下的负载率限值，并根据故障前台区有功负荷的大小进行排序，以确定故障台区有功负荷数组；
[0271]
当采集的直流侧净功率为负时，根据采集的换流器运行模式确定非故障台区，并根据非故障台区的实际有功负荷的大小进行排序，以确定非故障台区有功负荷数组，并根据所述故障台区有功负荷数组和非故障台区有功负荷数组构建台区有功负荷数组；其中，故障台区有功负荷数组在前，非故障台区有功负荷数组在后。
[0272]
优选地，其中所述系统还包括：第三功率定值确定单元，用于：
[0273]
根据所述有功负荷数组中台区的有功负荷的顺序执行直流侧负载功率分配，以确定所述有功负荷数组中台区的换流器的第三功率定值，包括：
[0274]
s21，初始化j＝1，j≤有功负荷数组中台区的数量n2；
[0275]
s22，选取第j个台区的有功负荷和对应的换流器的允许容量的最小值作为第j个台区的有功负荷；
[0276]
s23，判断所述第j个台区的有功负荷是否满足小于等于当前的直流侧净功率的绝对值；其中，
[0277]
若不满足，则负荷冗余时完全消纳直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为当前的直流侧净功率，并更新当前的直流侧净功率为0；
[0278]
若满足，则确定负荷不足，按照最大负荷消耗直流侧功率，确定第j个台区的换流器的第三功率定值为所述第j个台区的有功负荷，更新直流侧净功率的绝对值为当前的直流侧净功率的绝对值与所述第j个台区的有功负荷的差值，更新j＝j+1；
[0279]
s24，若当前的直流侧净功率为0或j＞n2，直接进入步骤4；反之，进入步骤s22。
[0280]
优选地，所述负载率计算单元704，用于对系统内每个台区的有功负荷进行更新，根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，并根据更新后的台区的负载率重新确定正常台区和重载台区。
[0281]
优选地，其中所述负载率计算单元704，利用如下方式对系统内每个台区的有功负荷进行更新，包括：
[0282]
p
load
(i)＝p
′
load
(i)+p
set
(i)，
[0283]
所述系统利用如下方式根据更新后的有功负荷计算每个台区的负载率，包括：
[0284][0285]
其中，lf(i)为第i个台区的负载率；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；s(i)为第i个台区的额定容量；p
′
load
(i)为第i个台区的实际有功负荷；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0286]
优选地，所述裕量和需量数组确定单元705，用于根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，并根据每个正常台区的有功补偿裕量的大小进行排序以确定裕量数组，根据每个重载台区的有功补偿需量的大小进行排序以确定需量数组。
[0287]
优选地，其中所述裕量和需量数组确定单元705，根据更新后的正常台区和重载台区计算每个正常台区的有功补偿裕量和每个重载台区的有功补偿需量，包括：
[0288][0289]
[0290]
其中，p
dr
(i)为当第i个台区为正常台区时的有功补偿裕量；s(i)为第i个台区的额定容量；lf lim(i)为第i个台区正常运行的负载率限值；q
load
(i)为i个台区的无功负荷；p
load
(i)为第i个台区的更新后的有功负荷；ep(i)为第i个台区的有功缓冲间隔；p
dn
(i)为第i个台区为重载台区时的有功补偿需量。
[0291]
优选地，所述需量数组更新单元706，用于确定故障台区的有功补偿需量等于有功负荷，根据类型为故障台区的每个台区的有功补偿需量的大小，确定故障台区有功补偿需量数组，并将所述故障台区有功补偿需量数组加入到所述需量数组中，并排列在前，以对所述需量数组进行更新。
[0292]
优选地，所述换流器裕量更新单元707，用于对系统内每个台区的换流器裕量进行更新。
[0293]
优选地，其中所述换流器裕量更新单元707，对系统内每个台区的换流器裕量进行更新，包括：
[0294]
对于非故障台区，考虑换流器正向裕度，整流方向为：
[0295]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)
‑
p
set
(i)，
[0296]
对于第一故障台区，考虑换流器反向裕度，逆变方向为：
[0297]
p
per
(i)＝p
′
per
(i)+p
set
(i)，
[0298]
其中，p
per
(i)和p
′
per
(i)分别为第i个台区的换流器更新后和更新前的裕量；p
set
(i)为第i个台区的换流器的第一功率定值或第三功率定值。
[0299]
优选地，所述第二功率定值确定单元708，用于根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，并根据每个台区的换流器的第二功率定值发送控制指令至对应的换流器，以使得每个台区的换流器根据对应的第二功率定值输出功率。
[0300]
优选地，其中所述第二功率定值确定单元，根据所述需量数组、裕量数组和当前的每个台区的换流器裕量确定每个台区的换流器的第二功率定值，包括：
[0301]
s31，初始化h＝1，t＝1，h≤需量数组中台区的数量n3，t≤裕量数组中台区的数量n4；
[0302]
s32，选取第h个台区的有功补偿需量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第h个台区的有功补偿需量；
[0303]
s33，选取第t个台区的有功补偿裕量和对应的换流器的允许容量的最小值作为第t个台区的有功补偿裕量；
[0304]
s34，判断所述第t个台区的有功补偿裕量是否满足小于等于第h个台区的有功补偿需量；其中，
[0305]
若不满足，则按重载台区需求转供功率，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的有功补偿需量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第h个台区的换流器有功补偿需量之和，并更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值，并更新h＝h+1，并进入步骤s35；
[0306]
若满足，则确定裕度不足，按最大裕度专供，确定第h个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量的差值，确定第t个台区的换流器的第二功率定值为当前的功率定值与第t个台区的有功补偿裕量之和，更新第h个台区的有功补
偿需量为第h个台区当前的有功补偿需量与第t个台区的有功补偿裕量的差值，更新功率定值为对应台区的当前的第二功率定值,并直接进入步骤s36；
[0307]
s35，若h＞n3，直接结束循环；反之，进入步骤s32。
[0308]
s36，若t＝n4,则直接结束循环；反之，更新t＝t+1，并在t≤n4时进入步骤s33，在t＞n4时直接结束循环。
[0309]
本发明的实施例的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制系统700与本发明的另一个实施例的低压台区柔直互联无储能系统的能量控制方法100相对应，在此不再赘述。
[0310]
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
[0311]
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
[0312]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0313]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0314]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0315]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0316]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。