1.一种交直流混合微电网群串并混联组网结构,所述交直流混合微电网群串并混联组网结构包括多个交流串联子微网、交流并联子微网、直流子微网以及多个柔性直流配电系统;其特征在于:各交流串联子微网、交流并联子微网、直流子微网通过柔性直流配电系统进行串并联混联方式连接;交流配电网通过微电网群PCC点开关与第一级交流串联子微网相连;各交流串联子微网顺次通过相邻的柔性直流配电系统换流阀及直流母线进行串行连接组成串联组网拓扑结构;各直流子微网通过双向DC/DC变换器接入对应的柔性直流配电系统的直流母线上;各交流并联子微网通过柔性直流配电系统并联换流阀并联接入串行连接的柔性直流配电系统的直流母线;在微电网群整体并网运行模式下:微电网群PCC点开关闭合,距离PCC点开关最近的交流串联子微网即第一级交流串联子微网依靠电网电压支撑稳定运行;各柔性直流配电系统的串联首端换流阀运行于P/Q模式用以维持直流母线电压的稳定,各柔性直流配电系统的串联末端换流阀运行于V/F模式为下一级交流子微网提供幅值、频率稳定的三相电压以保障其内部交流分布式电源及用户负荷的持续并网运行;连接各交流并联子微网的柔性直流配电系统并联换流阀依次接入各柔性直流配电系统的直流母线,柔性直流配电系统并联换流阀运行于V/F模式,为各交流并联子微网提供幅值、频率稳定的三相电压以保障其内部交流分布式电源及用户负荷的持续并网运行;当外部电网发生故障或者微电网群系统内部发生故障时,故障点之后的各子微网整合构建新的区域子微网系统;在新的区域子微网系统内,依据各交流并联子微网、交流串联子微网、直流子微网内部的用户负荷需求以及风电、光伏出力,实时调节储能系统的有功、无功出力,实现新的区域子微网系统内各子微网之间联络线功率的精准调度。
2.根据权利要求1所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:在拓扑结构中,任意一级的交流串联子微网分别与相邻连接的柔性直流配电系统的串联首端换流阀或串联末端换流阀连接;柔性直流配电系统的串联首端换流阀、串联末端换流阀之间通过直流母线连接;各交流并联子微网通过柔性直流配电系统的并联换流阀并联接入串行连接的对应柔性直流配电系统的直流母线上。
3.根据权利要求2所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述柔性直流配电系统中的串联首端换流阀、串联末端换流阀以及并联换流阀采用模块化多电平换流器MMC结构或级联式中性点钳位式换流器NPC结构。
4.根据权利要求1或2所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:每个交流串联子微网及交流并联子微网均由交流储能系统、交流光伏系统、风电系统、旋转型发电系统、交流负荷、交流子微网交流母线构成;交流储能系统、交流光伏系统、风电系统、旋转型发电系统、交流负荷均与交流子微网交流母线并联连接。
5.根据权利要求4所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述交流光伏系统包括光伏组件和AC/DC变换器,光伏组件通过AC/DC变换器连接至交流子微网交流母线。
6.根据权利要求5所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述交流储能系统包括储能元件和AC/DC变换器,储能元件通过AC/DC变换器连接至交流子微网交流母线。
7.根据权利要求6所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述交流储能系统作为微电网群组网结构中的功率/能量缓冲单元,参与智能微电网群多模态运行时的电压、频率调节,需具备虚拟同步或下垂运行能力。
8.根据权利要求4或7所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:旋转型发电系统采用柴油发电机或燃气轮机,用以在微电网系统孤网运行时维持系统频率、电压的稳定。
9.根据权利要求1或2所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:每个直流子微网由直流储能系统、直流光伏系统、直流负荷以及直流子微网直流母线构成,直流储能系统、直流光伏系统、直流负荷均连接至直流子微网直流母线上。
10.根据权利要求9所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述直流储能系统包括储能元件和DC/DC变换器,储能元件通过DC/DC变换器连接至直流子微网直流母线上。
11.根据权利要求10所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述直流光伏系统包括光伏组件和DC/DC变换器,光伏组件通过DC/DC变换器连接至直流子微网直流母线上。
12.根据权利要求1或11所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述双向DC/DC变换器由储能电感L、第一功率开关管G1、第二功率开关管G2、第一续流二极管D1、第二续流二极管D2、高压侧滤波电容C组成;直流子微网直流母线正极经储能电感L接到第一功率开关管G1的漏极,第一功率开关管G1的源极接直流子微网直流母线的负极;第二功率开关管G2的漏极接入高压侧滤波电容C的正极,第二功率开关管G2的源极与第一功率开关管G1的漏极相连;第一续流二极管D1、第二续流二极管D2分别反并联到第一功率开关管G1、第二功率开关管G2的漏-源级之间;高压侧滤波电容C的正负极分别接入柔性直流配电系统的直流母线的正负极。
13.根据权利要求11所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述直流储能系统作为微电网群组网结构中的功率/能量缓冲单元,参与智能微电网群多模态运行时的电压、频率调节,需具备虚拟同步或下垂运行能力。
14.根据权利要求1或13所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构,其特征在于:所述柔性直流配电系统与交流串联子微网任意间隔相连;各交流并联子微网通过并联换流阀,各直流子微网通过双向DC/DC变换器任意并接到某一对应柔性直流配电系统直流母线上,且接入数量不限。
15.一种权利要求1-14任一项权利要求所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构的运行控制方法,其特征在于:依据各交流并联子微网、交流串联子微网、直流子微网内部的用户负荷需求以及风电、光伏出力,实时调节储能系统的有功、无功出力,实现对智能微电网群整体对外联络线功率以及各子微网之间联络线功率的精准调度,从而实现智能微电网群系统与配电网之间以及各子微网之间的友好互济。
16.根据权利要求15所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构的运行控制方法,其特征在于:当外部电网故障时,断开微电网群PCC点开关,微电网群整体处于离网运行模式,各交流串联子微网、交流并联子微网和直流子微网之间通过柔性直流配电系统互联;距离PCC点开关最近的交流串联子微网内部的旋转型发电系统运行于V/F模式以维持其内部电压幅值和频率的稳定;各柔性直流配电系统的串联首端换流阀运行于P/Q模式,串联末端换流阀运行于V/F模式;柔性直流配电系统-并联换流阀运行于V/F模式,为各交流并联子微网提供幅值、频率稳定的三相电压以保障其内部交流分布式电源及用户负荷的持续并网运行;各双向DC/DC变换器运行于控制低压侧直流电压稳定的模式,从而保障各直流子微网的稳定运行;依据各交流并联子微网、交流串联子微网、直流子微网内部的用户负荷需求以及风电、光伏出力,实时调节储能系统的有功、无功出力,实现各子微网之间联络线功率的调度。
17.根据权利要求15所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构的运行控制方法,其特征在于:当外部电网发生故障或者微电网群系统内部发生故障时,故障点之后的各子微网各自解列独立运行时,对于各交流串联子微网和各交流并联子微网,由其内部的旋转型发电系统运行于V/F模式,保障内部交流分布式电源及交流负荷的稳定运行;对于各直流子微网,由其内部的储能系统控制内部直流母线电压的稳定,保障内部直流分布式电源和直流负荷的稳定运行。
18.根据权利要求15所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构的运行控制方法,其特征在于:在新的区域子微网系统内部,第一级交流串联子微网内部的旋转型发电系统运行于V/F模式以维持其内部电压幅值和频率的稳定,与该交流串联子微网相邻柔性直流配电系统的串联首端换流阀运行于P/Q模式用以维持直流母线电压的稳定,该柔性直流配电系统的串联末端换流阀运行于V/F模式为下一级交流串联子微网提供幅值、频率稳定的三相电压,后续各级柔性直流配电系统串联首、末端换流阀以及交流串联子微网顺次接入运行;在新的区域子微网系统内,各柔性直流配电系统-并联换流阀运行于V/F模式,保障各交流并联子微网的稳定运行;在新的区域子微网系统内,各双向DC/DC变换器运行于控制低压侧直流电压稳定的模式,从而保障各直流子微网的稳定运行。
19.一种用于权利要求1-13任一项权利要求所述的交直流混合微电网群串并混联组网结构的运行控制系统,其特征在于:所述交直流混合微电网群串并混联组网的控制系统包括就地自主控制层、子微网集中控制层以及微电网群协同控制层三层控制子系统;所述就地自主控制层用于就地对各分布式电源实现就地自主控制并实时采样获取各分布式电源以及用户负荷的运行状态和数据信息;子微网集中控制层用于对各子微网内的各柔性直流配电系统、分布式电源和用户负荷的协同控制,实时获取来自就地自主控制层的运行状态和数据信息,并结合微电网群的运行模式以及来自于微电网群协同控制层的指令信息进行综合分析,向就地自主控制层下达控制指令;所述微电网群协同控制层与电网调度系统连接,接受电网运行调度指令,并结合来自于子微网集中控制层的状态和数据信息进行综合分析,进而给子微网集中控制层下达控制指令。
20.根据权利要求19所述的运行控制系统,其特征在于:对于就地自主控制层,在各风电、光伏、储能、柴油机或燃气轮机分布式电源点配置就地自主控制模块,用于就地自主控制完成相应的运行控制过程;其中风电、光伏就地自主控制模块用于控制风电、光伏的启停及最大能量捕获,并实时获取风电、光伏的运行数据/状态信息;储能系统就地自主控制模块用于控制储能系统参与系统的电压、频率稳定调节,并实时获取储能系统的运行数据/状态信息;柴油机或燃气轮机的就地自主控制模块用于控制柴油机或燃气轮机运行于最优经济区间,并实时获取柴油机或燃气轮机的实时运行数据/状态。
21.根据权利要求20所述的运行控制系统,其特征在于:对于就地自主控制层,还在各主要用户负荷单元上配置就地自主控制模块,一方面实时获取用户负荷的数据信息,另一方面控制用户负荷的投入和切除。
22.根据权利要求19或20所述的运行控制系统,其特征在于:对于子微网集中控制层,每个子微网均配置一个子微网集中控制模块;子微网集中控制模块同时接受来自于就地自主控制层数据和状态信息以及来自于微电网群协同控制层的指令信息,通过综合决策,将相应的控制指令目标下发给就地控制层中各就地自主控制模块。
23.根据权利要求22所述的运行控制系统,其特征在于:对于微电网群协调控制层,在微电网群系统中配置唯一的协调控制总站,协调控制总站一方面与电网调度系统连接,接受电网调度系统的指令;另一方面,实时获取来自于子微网集中控制层的控制实时数据/状态信息;在协调控制总站中,将电网调度指令以及各子微网的数据/状态信息进行综合分析,进而将相应的智能微电网群运行模式指令目标下达给各子微网集中控制模块。