本申请涉及直流电网供电技术领域，尤其涉及一种配电网功率分配方法、装置、设备及存储介质。
背景技术：
随着电力电子技术的发展，相比起交流电网，直流电网在很多领域都有着技术以及经济优势，具有良好的发展前景。与交流电网相比，直流电网本身不存在相位和谐波问题，使得直流电网能够提供更高质量的电能。同时，新能源发电与储能装置多以直流的形式产生电能，产生电能的形式有海上发电、光伏发电或者是化学储能电池等等，并且直流电网可以更加方便地接入储能和分布式电源。随着在用户负荷中电力电子的设备不断增加，电力负荷的电力电子化使负荷供电的直流环节越来越普遍。未来配电网的形态将是多个电压等级构成的多层次环网状、交直流混联、具备统一规范的互联接口、基于复杂的网络理论灵活自组网的架构模式。直流配电网是未来能源互联网的基本支撑环节，交直流系统通过直流配电网进行功率相互支撑具有良好的应用前景。
现有的交流电网出现故障引起保护动作后，会引起交流母线失压，造成负荷损失。例如，当某一交流端口出现故障，比如换流站sn所在的交流电网因外部故障而触发保护动作时，为了不影响直流配电网的正常运作，需要断开交流开关kn1将交流电网sn隔离，因此会造成sn交流电网损失1类交流负荷load_n1和2类交流负荷load_n2。这种情况下只能等待交流电网的故障清除后才能恢复用电，而在断电期间，重要负荷的运行不得不停止，进而导致重要负荷的损失。
技术实现要素：
本申请提供的配电网功率分配方法、装置、设备及存储介质，当检测到有换流站的交流系统出现故障时，先判断该换流站在交流系统出故障前是否是直流电压控制站，若是，则在正常运行的其余换流站中选一个设置为新的直流电压换流站，并将原直流换流站的功率分配至其余正常运转的换流站，使得在某个交流端口出现故障时，该交流端口负责的重要负荷仍然可以正常运转，而不会出现负荷损失。本申请解决了现有技术中的只能等待交流电网的故障清除后才能恢复用电，而在断电期间，重要负荷的运行不得不停止，进而导致重要负荷的损失的技术问题。
本申请第一方面提供了一种配电网功率分配方法，包括：
当检测到换流站的交流系统出故障时，判断所述换流站的交流系统出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
当检测到所述换流站的交流系统恢复正常时，判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
可选地，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷包括：当所述换流站的容量同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电和所述二类负荷的供电；当所述换流站的容量不能同时满足所述一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电，切掉所述二类负荷。
可选地，所述并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷之前还包括：将所述换流站的控制模式切换成电压/频率控制模式。
可选地，所述并重新进行功率分配之前还包括：将所述换流站的控制模式切换成电压/频率控制模式。
可选地，所述判断所述换流站出故障前是否是直流电压控制站，还包括：若否，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷。
可选地，所述判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，还包括：若否，重新进行本地负荷的功率分配。
本申请第二方面提供了一种配电网功率分配装置，包括：
故障设置模块，用于当检测到换流站的交流系统出故障时，判断所述换流站出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
故障恢复模块，当检测到换流站的交流系统恢复正常时，判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
可选地，所述故障设置模块还用于：当所述换流站的容量同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电和所述二类负荷的供电；当所述换流站的容量不能同时满足所述一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电，切掉所述二类负荷。
本申请第三方面提供了一种配电网功率分配设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面的配电网功率分配方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面的配电网功率分配方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请中，提供了一种配电网功率分配方法，包括：
当检测到换流站的交流系统出故障时，判断所述换流站出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
当检测到换流站的交流系统恢复正常时，判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
本申请提供的配电网功率分配方法，当检测到有换流站的交流系统出现故障时，先判断该换流站在出故障前是否是直流电压控制站，若是，则在正常运行的其余换流站中选一个设置为新的直流电压换流站，并将原直流换流站的功率分配至其余正常运转的换流站，使得在某个交流端口出现故障时，该交流端口负责的重要负荷仍然可以正常运转，而不会出现负荷损失。本申请解决了现有技术中的只能等待交流电网的故障清除后才能恢复用电，而在断电期间，重要负荷的运行不得不停止，进而导致重要负荷的损失的技术问题。
附图说明
图1为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的多端柔性直流配电网的示意图；
图3为本申请提供的一种配电网功率分配方法的另一个实施例的流程示意图；
图4为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的控制框图；
图5为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的恢复并网策略框图；
图6为本申请提供的一种配电网功率分配装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请提供的配电网功率分配方法、装置、设备及存储介质，当检测到有换流站的交流系统出现故障时，先判断该换流站在出故障前是否是直流电压控制站，若是，则在正常运行的其余换流站中选一个设置为新的直流电压换流站，并将原直流换流站的功率分配至其余正常运转的换流站，使得在某个交流端口出现故障时，该交流端口负责的重要负荷仍然可以正常运转，而不会出现负荷损失。本申请解决了现有技术中的只能等待交流电网的故障清除后才能恢复用电，而在断电期间，重要负荷的运行不得不停止，进而导致重要负荷的损失的技术问题。
参见图1和图2、图4以及图5，图1为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的流程示意图；图2为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的多端柔性直流配电网的示意图；图4为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的控制框图；图5为本申请提供的一种配电网功率分配方法的一个实施例的恢复并网策略框图；
本申请实施例第一方面提供了一种配电网功率分配方法，包括：
100，当检测到换流站的交流系统出故障时，判断换流站出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将换流站的本地负荷的功率分配至正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
200，当检测到换流站的交流系统恢复正常时，判断换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
需要说明的是，本申请实施例提供的配电网功率分配方法基于图2所示的n端柔性直流配电网实施，该配电网中，s1、s2、s3至sn是交流电网，s1通过开关k11、k12与换流站1连接后接入直流电网，1类交流负荷load-11通过k11、k13和k14接入交流电网，2类交流负荷load-12通过k11、k13和k15接入交流电网。同理，s2至sn、各交流电网本地负荷分别通过交流开关接入直流配电网和交流电网。在该直流配电网中，有n个换流站，均承担有各自的功率，并且选取其中一个换流站，设置为直流电压控制站。当检测到某一端的交流变电站的低压侧交流母线电压uac＜uacset1时，也就是该交流母线电压小于预置的低电压定值，且其低于该电压定值超过第一预设时间时，即可认为该交流母线失压，控制系统断开交流进线开关kn1，在其余的换流站中选出一个作为新换流站替代换流站n的控制功能，并根据换流站n的类型来设置新换流站，也就是判断换流站n是否在故障前是直流电压控制站，若是，则需要在其余正常运行的(n-1)个换流站中选取一个换流站设置为新的直流电压控制站，并将换流站n的本地负荷功率分配至其余的换流站，并根据负荷重要性和功率大小来进行甩负荷。甩负荷意指，当换流站n的容量不能够完全支撑1类负荷和2类负荷时，需要设置优先级来切除相应的负荷保证供电。可以理解的是，低电压定值一般低于0.75pu，也可以根据实际的设备进行设置，第一预设时间可以根据实际应用的设备需求来进行设定，在此不做数值上的限制。在本实施例中，时间超过50个周波，即一秒的时间。1类负荷是需要优先保证的重要负荷，一般属于不能停电的负荷，比如政府、医院或银行等。2类负荷指可停电的负荷，比如居民用电。
当交流电网的交流电压恢复时，也就是当检测到某一端的交流变电站的低压侧交流母线电压uac＞uacset2时，且该低压侧交流母线电压超过低电压定值超过第二预设时间时，则根据换流站恢复后的类型设置控制模式，也就是判断该换流站n在恢复运行后是否是直流电压控制站，若是，则将在换流站n故障期间所设置的直流电压控制站的控制权转移至换流站n，同时，恢复所有负荷的供电，重新恢复换流器n的并网运行。可以理解的是，第二预设时间可以根据实际应用的设备需求来进行设定，在此不做数值上的限制。
参见图3，为本申请提供的一种配电网功率分配方法的另一个实施例的流程示意图；
进一步地，110，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷包括：当换流站的容量同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复一类负荷的供电和二类负荷的供电；当换流站的容量不能同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复一类负荷的供电，切掉二类负荷。
需要说明的是，甩负荷的策略是如果换流站n的容量可以支撑1类负荷和2类负荷，则不需要甩负荷；如果换流站n的容量不足以支撑1类负荷和2类负荷之和，则切除2类负荷，保证1类负荷的供电。通过甩负荷策略，使得，优先保证1类负荷的供电，避免了由于供电故障而导致1类负荷的断电。
进一步地，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷之前还包括：将换流站的控制模式切换成电压/频率控制模式。
需要说明的是，在根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷之前，控制换流站n切换成电压/频率控制模式，再进行甩负荷操作。
进一步地，并重新进行功率分配之前还包括：将换流站的控制模式切换成电压/频率控制模式。
需要说明的是，在重新进行功率分配前，先将换流站n的控制模式切换成电压/频率控制模式。
进一步地，判断换流站出故障前是否是直流电压控制站，还包括：若否，将换流站的本地负荷的功率分配至正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷。
需要说明的是，如果交流故障所在的换流站n在故障前是直流电压控制站，需要在换流站1至换流站(n-1)中选择一个换流站设置为直流电压控制站，及设定为新换流站，接管换流站n的直流电压控制权，并将换流站n的功率大小按比例分配至其余的换流站。同时，控制换流站n切换成电压/频率控制模式，根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷。如果换流站n的容量满足1类负荷和2类负荷的需求，则合上开关kn3、kn4及kn5，恢复本地的全部负荷的供电。如果换流站n的容量不能满足1类负荷和2类负荷的需求，则合上开关kn3、kn4，仅恢复本地1类负荷的供电。按照每个换流站的容量进行分配，比如换流站1的容量是p1，换流站2的容量是p2，换流站3的容量是p3，依此类推，换流站(n-1)的容量是pn-1，需要分配的功率总额为p，则换流站1分到的容量是p*p1/(p1+p2+p3+...+pn-1)，换流站2分到的容量是p*p2/(p1+p2+p3+...+pn-1)，换流站3分到的容量是p*p3/(p1+p2+p3+...+pn-1)，依此类推，换流站(n-1)分到的容量是p*pn-1/(p1+p2+p3+...+pn-1)。
如果交流故障所在的换流站n在故障前是有功功率控制站，则其余各个换流站保持当前的控制方式不变，并同理，将换流站n的功率大小按比例分配给其余的换流站。同时，控制换流站n切换成电压/频率控制模式，根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷。如果换流站n的容量满足1类负荷和2类负荷的需求，则合上开关kn3、kn4及kn5，恢复本地的全部负荷的供电。如果换流站n的容量不能满足1类负荷和2类负荷的需求，则合上开关kn3、kn4，仅恢复本地1类负荷的供电。
进一步地，判断换流站恢复后是否是直流电压控制站，还包括：若否，重新进行本地负荷的功率分配。
需要说明的是，当交流电网的交流电压恢复时，将需要处于交流电压/频率控制模式的换流站n重新转为并网模式，换流站n的控制模式从交流电压/频率控制模式切换成直流电压/无功控制模式，同时，需要按照恢复后换流站n的控制模式，重新恢复换流站n的并网运行。
如果换流站n在故障恢复后是直流电压控制站，则需要释放目前的直流电压控制站的直流电压控制权，也就是新换流站的直流电压控制权，将其转入功率控制模式，由换流站n接管直流电压控制权，再将新换流站的功率按比例分配给所有换流站。同时，合上开关kn1、kn3、kn4及kn5，恢复本地全部负荷的供电。
如果换流站n在故障恢复后是有功功率控制站，则其余的换流站保持当前的控制方式不变，并将新换流站的功率按比例分配至所有换流站。同时，合上开关kn1，kn3，kn4及kn5，恢复本地全部负荷的供电。
参见图6，为本申请提供的一种配电网功率分配装置的一个实施例的结构示意图。
为了便于理解，本申请第二方面提供了一种配电网功率分配装置，包括：
故障设置模块10，用于当检测到换流站的交流系统出故障时，判断换流站出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将换流站的本地负荷的功率分配至正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
故障恢复模块20，当检测到换流站的交流系统恢复正常时，判断换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
进一步地，故障设置模块还用于：故障设置模块还用于：当换流站的容量同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复一类负荷的供电和二类负荷的供电；当换流站的容量不能同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复一类负荷的供电，切掉二类负荷。
本申请实施例第三方面提供了一种配电网功率分配设备，设备包括处理器以及存储器：
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行上述实施例的配电网功率分配方法。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行上述实施例的配电网功率分配方法。
本申请的说明书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：read-onlymemory，英文缩写：rom)、随机存取存储器(英文全称：randomaccessmemory，英文缩写：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种配电网功率分配方法，其特征在于，包括：
当检测到换流站的交流系统出故障时，判断所述换流站的交流系统出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
当检测到所述换流站的交流系统恢复正常时，判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
2.根据权利要求1所述的配电网功率分配方法，其特征在于，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷包括：当所述换流站的容量同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电和所述二类负荷的供电；当所述换流站的容量不能同时满足所述一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电，切掉所述二类负荷。
3.根据权利要求1所述的配电网功率分配方法，其特征在于，所述并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷之前还包括：将所述换流站的控制模式切换成电压/频率控制模式。
4.根据权利要求1所述的配电网功率分配方法，其特征在于，所述并重新进行本地负荷的功率分配之前还包括：将所述换流站的控制模式切换成电压/频率控制模式。
5.根据权利要求1所述的配电网功率分配方法，其特征在于，交流系统出故障前所述判断所述换流站是否是直流电压控制站，还包括：若否，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷。
6.根据权利要求1所述的配电网功率分配方法，其特征在于，所述判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，还包括：若否，重新进行本地负荷的功率分配。
7.一种配电网功率分配装置，其特征在于，包括：
故障设置模块，用于当检测到换流站的交流系统出故障时，判断所述换流站出故障前是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将所述换流站的本地负荷的功率分配至所述正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；
故障恢复模块，当检测到换流站的交流系统恢复正常时，判断所述换流站恢复后是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。
8.根据权利要求7所述的配电网功率分配装置，其特征在于，所述故障设置模块还用于：当所述换流站的容量同时满足一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电和所述二类负荷的供电；当所述换流站的容量不能同时满足所述一类负荷和二类负荷时，恢复所述一类负荷的供电，切掉所述二类负荷。
9.一种配电网功率分配设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-6任一项所述的配电网功率分配方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-6任一项所述的配电网功率分配方法。
技术总结
本申请中公开了一种配电网功率分配方法、装置、设备及存储介质，方法包括：当检测到换流站的交流系统出故障时，判断出故障前换流站是否是直流电压控制站，若是，在正常运转的换流站中选取一个，设置为新的直流电压控制站，将换流站的本地负荷的功率分配至正常运转的换流站，并根据负荷的重要性和功率的大小进行甩负荷；当检测到换流站的交流系统恢复正常时，判断交流系统恢复后换流站是否是直流电压控制站，若是，则重新设置为直流电压控制站，并重新进行本地负荷的功率分配。本申请解决了发生交流电网故障后现有技术中的只能等待交流电网的故障清除后才能恢复供电，而在断电期间，重要负荷的运行不得不停止，进而导致重要负荷的损失的技术问题。
技术研发人员：韦甜柳;李岩;许树楷;李巍巍;喻松涛;何智鹏
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司
技术研发日：.11.20
技术公布日：.02.25
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