24、直流微电网的拓扑结构、运行与控制

直流微电网的拓扑结构、运行与控制

1. 多总线拓扑结构

为了提高可用性和可靠性，直流微电网（DC MGs）除了单总线拓扑结构外，还可扩展为多总线配置。
- 基于拍卖二极管的双总线选择 ：Balog和Krein提出了一种基于拍卖二极管的自动热插拔原理的拓扑修改方案，用于增强系统可靠性。在双冗余总线的情况下，关键负载会根据电压高低自动选择供电总线，负载侧是干预位置。
- 多直流微电网集群配置 ：每个微电网在功率短缺或过剩时，能与相邻微电网进行功率吸收或注入。根据连接配置，故障时部分损坏的总线可自动隔离。功率交换通过设置适当的局部电压偏差来调节，借助专用通信技术可将总平均电压调节到标称值。
- 固态变压器接口 ：低压直流配电系统（可能包含多个微电网集群）可通过固态变压器（SST）与中压交流市电接口。虽SST被认为将给未来配电系统带来革命，但目前仍处于早期发展阶段。

2. 可重构拓扑结构

可重构拓扑结构旨在提高故障或设备定期维护期间的灵活性。
- 可重构直流环形总线架构 ：每个节点和相邻节点之间的链路由智能电子设备（IED）控制。负载连接到公共直流总线可双向供电，故障时环形总线提供替代路径。遇到故障时，IED先隔离故障，负载功率由替代路径的电源提供。
- 分区配置的直流微电网架构 ：由多个直流配电单元串联组成分区架构，每个单元有两条直流总线形成冗余配置。负载功率可灵活从任一总线获取，一条总线故障时，可切换到另一条总线确保负载正常运行。且每个单元由市