柔性配电网实时仿真信息建模

鞠 炜，郝正航

(贵州大学 电气工程学院，贵阳 550025)

0 引 言

传统配电网中存在着一、二次设备间互操作性差、信息难以实时共享等问题，系统可扩展性差、二次电缆回路安全隐患较多[1]。为保障电网经济、安全、稳定地运行，国际电工委员会(Intennational Electrotechnical Commission, IEC), 第57技术委员会公布了IEC 61850《变电站通信网络和系统》系列标准(IEC 61850标准)，旨在对变电站内不同设备提供的开放的信息交换与互操作功能进行规范[2]。随着微电网、配电网自动化、电动汽车、风力发电和分布式电源研究的深入[3]，IEC 61850系列标准已开始涉及新能源自动化领域[4]。大量分布式电源与微电网系统的接入[5]，为传统配电网带来了更复杂多样的结构形式与运行模式，为保证配电网的可靠运行，工程投运前需对系统进行模型仿真与工况分析，电力电子设备的接入与系统规模的增长也对系统级实时仿真提出了更高的要求。同时，现有仿真平台也存在着通信与模型不符合IEC 61850标准的问题，无法与其他IEC 61850设备进行相应数据的正常收发与功能交互。本文就在此背景下，对城市柔性配电网实时仿真进行了一系列IEC 61850标准化的研究。

1 柔性配电网模型与实时仿真平台

实时仿真的研究对象为某实验室建立的城市柔性配电网示范工程，系统主要由10 kV交流配电网、±10 kV直流配电中心、380 V交流微电网和±375 V直流微电网构成，各部分均受专用控制器监控和调节。如图1所示，10 kV中压馈线经3个1MVA的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)MMC1、MMC2、MMC3柔性互联，±10 kV直流母线与±375 V直流微网系统经500 kW的双主动全桥(Dual Active Bridge, DAB)直流变压器连接，直流微网系统主要包含混合储能电池、光伏系统、直流充电桩、电力电子设备等。……