[發(fā)明專利]孤立電網(wǎng)發(fā)電機(jī)三相有功不對稱負(fù)荷平衡控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511018779.0
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105449700B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段剛;楊東;劉剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種孤立電網(wǎng)發(fā)電機(jī)三相有功不對稱負(fù)荷平衡控制系統(tǒng)，包括第一相量測量單元、第二相量測量單元和第三相量測量單元、一組或多組平衡電阻、平衡電阻的就地控制系統(tǒng)、調(diào)度控制中心主站；其特征在于：

所述第一相量測量單元PMU1設(shè)置在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，監(jiān)測各發(fā)電機(jī)出口有功功率數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度控制中心主站；

所述第二相量測量單元PMU2設(shè)置在不對稱用戶負(fù)荷所在變電站，監(jiān)測各主要不對稱負(fù)荷的有功功率數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)上送至調(diào)度控制中心主站；

所述第三相量測量單元PMU3設(shè)置在平衡電阻所在的變電站，監(jiān)測各單相可控可調(diào)的平衡電阻支路的有功功率，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度控制中心主站；

在發(fā)電機(jī)機(jī)端母線每一相均經(jīng)過單相降壓變壓器接入一組或多組可調(diào)平衡電阻；

所述調(diào)度控制中心主站根據(jù)第一相量測量單元上傳的有功功率數(shù)據(jù)，計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)端三相有功負(fù)荷不對稱度；

當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端三相有功負(fù)荷不對稱度超過預(yù)設(shè)閾值時，平衡電阻就地控制系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度控制中心的指令向用戶負(fù)荷偏小的1相或2相投入平衡電阻；隨后，不對稱用戶負(fù)荷所在變電站根據(jù)調(diào)度控制中心的用戶負(fù)輔助荷控制系統(tǒng)的指令在被補(bǔ)償相增加負(fù)荷，同時逐步退出補(bǔ)償?shù)钠胶怆娮琛?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孤立電網(wǎng)發(fā)電機(jī)三相有功不對稱負(fù)荷平衡控制系統(tǒng)，其特征在于：

其中，所述的平衡電阻優(yōu)選單相可控可調(diào)的水冷電阻。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的孤立電網(wǎng)發(fā)電機(jī)三相有功不對稱負(fù)荷平衡控制系統(tǒng)，其特征在于：

發(fā)電機(jī)機(jī)端母線處經(jīng)過單相降壓變壓器接入三相分別可控可調(diào)的水冷電阻。

4.一種孤立電網(wǎng)發(fā)電機(jī)三相有功不對稱負(fù)荷平衡控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)發(fā)電機(jī)端月出現(xiàn)概率大于一概率預(yù)設(shè)值時的單相最大不平衡量Pmax配置單相可控可調(diào)的平衡電阻，總?cè)萘慷?Pmax，并通過升壓變壓器安裝到發(fā)電機(jī)出口母線；

步驟2：利用具有時間同步特性的相量測量裝置PMU對孤立運(yùn)行電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)機(jī)端有功功率、易出現(xiàn)不對稱運(yùn)行的大負(fù)荷的有功功率以及平衡電阻的有功功率，進(jìn)行在線分相實(shí)時測量，并將在線實(shí)時測量數(shù)據(jù)上送調(diào)度控制中心主站；

步驟3：調(diào)度控制中心主站接收到發(fā)電機(jī)端的有功功率數(shù)據(jù)后，實(shí)時檢查三相有功的不對稱程度以及持續(xù)時間，并確定需要補(bǔ)償平衡電阻的相以及對應(yīng)的補(bǔ)償容量即有功調(diào)節(jié)量；

步驟4：調(diào)度控制中心主站將上述負(fù)荷偏小的1相或2相對應(yīng)的平衡電阻調(diào)節(jié)量下發(fā)給平衡電阻就地控制系統(tǒng)，所述就地控制系統(tǒng)選擇對應(yīng)相對應(yīng)補(bǔ)償容量的平衡電阻投入運(yùn)行即通過升壓變壓器接入到發(fā)電機(jī)出口母線的對應(yīng)補(bǔ)償相；

步驟5：若當(dāng)前可用的平衡電阻容量小于調(diào)度控制中心主站所下發(fā)的平衡電阻調(diào)節(jié)量，則在需要補(bǔ)償相投入全部平衡電阻后，剩余的有功不平衡補(bǔ)償量由調(diào)度控制中心向用戶負(fù)荷控制系統(tǒng)發(fā)出負(fù)荷調(diào)節(jié)建議，即通過直接降低或開斷用戶負(fù)載最大相有功功率來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)側(cè)的三相有功平衡；

步驟6：調(diào)度控制中心的用戶負(fù)荷不對稱告警系統(tǒng)根據(jù)前述負(fù)荷偏小的1相或2相對應(yīng)的平衡電阻調(diào)節(jié)量向相應(yīng)相的用戶負(fù)荷發(fā)出升負(fù)荷的建議指令；

步驟7：根據(jù)PMU數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)視不對稱相升負(fù)荷的變化量，逐步退出在發(fā)電機(jī)端進(jìn)行補(bǔ)償?shù)钠胶怆娮瑁?/p>

步驟8：當(dāng)發(fā)電機(jī)端投入補(bǔ)償?shù)钠胶怆娮柰哆\(yùn)時間超過預(yù)設(shè)的最大持續(xù)投運(yùn)時間時，若此時用戶負(fù)荷仍然沒有恢復(fù)對稱，則在退出超時運(yùn)行的平衡電阻的同時，切除超過相應(yīng)不平衡數(shù)值的不平衡用戶負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的負(fù)載均衡在規(guī)定范圍內(nèi)；

返回步驟3。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的孤立電網(wǎng)發(fā)電機(jī)三相有功不對稱負(fù)荷平衡控制方法，其特征在于：

其中，在步驟1中所述概率預(yù)設(shè)值為發(fā)電機(jī)端單相最大不平衡量Pmax的90％。