[發(fā)明專利]一種分布式潮流控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811035769.1
• 申請(qǐng)日: 2018-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109245105A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱開(kāi)陽(yáng);陳洶;鐘亮民;封科;趙靜波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團(tuán)有限公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/06
• 分類號(hào): H02J3/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開(kāi)了一種分布式潮流控制方法及系統(tǒng)，變電站內(nèi)部署有主控制單元，輸電線路安裝有多個(gè)子控制單元，主控制單元計(jì)算出所有子控制單元總可調(diào)容量、輸電線路所需總控制容量；再確定總實(shí)際控制容量，根據(jù)總實(shí)際控制容量計(jì)算出單相線路所需的無(wú)功電壓，然后將無(wú)功電壓分配至每個(gè)子控制單元作為其目標(biāo)電壓；將各子控制單元的目標(biāo)電壓下發(fā)至相應(yīng)的子控制單元，以便各子控制單元依據(jù)目標(biāo)電壓向輸電線路注入無(wú)功電壓，若潮流未達(dá)到目標(biāo)值則重復(fù)以上過(guò)程進(jìn)行循環(huán)控制。本發(fā)明布置在變電站內(nèi)的主控制單元對(duì)分散安裝在輸電線路上的子控制單元進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)輸電線路的潮流控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)潮流控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式潮流控制方法及系統(tǒng)，用于電力系統(tǒng)分布式柔性交流輸電控制。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)主要采取新建電廠和輸電線路來(lái)改善系統(tǒng)潮流分布，但新建電廠和輸電線路需占用大量寶貴的土地資源，且建設(shè)成本較高、建設(shè)周期較長(zhǎng)。因此，人們提出了采用電力電子技術(shù)改造升級(jí)現(xiàn)有線路的思路和方案，也就是柔性交流輸電系統(tǒng)(Flexible AC Transmission System,FACTS)，來(lái)達(dá)到控制系統(tǒng)潮流、提高系統(tǒng)穩(wěn)定水平和輸電能力目的。集中式的大型FACTS設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、一次性投資成本高，對(duì)日常運(yùn)維人員的要求也較高，且目前其控制保護(hù)系統(tǒng)、電力電子器件和冷卻系統(tǒng)等的可靠性也還有待進(jìn)一步提高。因此，將輸電線路采用的大容量FACTS裝置小型化、低成本化、可移動(dòng)化，使其功能更全面、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、應(yīng)用更方便是未來(lái)FACTS技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，D-FACTS(Distributed FACTS，即分布式FACTS)技術(shù)即為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的理想選擇。

基于DPFC(Distributed Power Flow Controller,DPFC)技術(shù)的分布式潮流控制系統(tǒng)，是一種利用分布式的小型化單相子控制單元對(duì)電網(wǎng)潮流進(jìn)行控制的系統(tǒng)，具有體積小、重量輕、成本低廉等特點(diǎn)，同時(shí)，DPFC潮流控制子控制單元裝置采用分布式的方式在輸電線路上安裝，可有效解決變電站場(chǎng)地緊張等問(wèn)題。現(xiàn)有DPFC分布式潮流控制器各個(gè)子控制單元各自根據(jù)預(yù)設(shè)策略獨(dú)立控制，這種控制方式下各子控制單元無(wú)法相互協(xié)調(diào)配合，控制的靈活性差，子控制單元投退無(wú)法根據(jù)實(shí)時(shí)工況做分批次控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種分布式潮流控制方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸電線路的潮流控制。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種分布式潮流控制方法，其特征是，變電站內(nèi)部署有主控制單元，被控輸電線路上分布安裝有多個(gè)子控制單元，主控制單元與各子控制單元之間進(jìn)行通信交互，當(dāng)需要啟動(dòng)潮流控制時(shí)，潮流控制方法包括以下步驟：

步驟S1，主控制單元獲取各子控制單元上送的可調(diào)容量和運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算出所有子控制單元總可調(diào)容量；

步驟S2，主控制單元實(shí)時(shí)采集輸電線路電氣量，依據(jù)此電氣量和潮流目標(biāo)值計(jì)算輸電線路所需總控制容量；

步驟S3：主控制單元依據(jù)所有子控制單元總可調(diào)容量和輸電線路所需總控制容量確定總實(shí)際控制容量，根據(jù)總實(shí)際控制容量計(jì)算出單相線路所需的無(wú)功電壓，然后將無(wú)功電壓分配至每個(gè)子控制單元作為其目標(biāo)電壓；

步驟S4，主控制單元將各子控制單元的目標(biāo)電壓下發(fā)至相應(yīng)的子控制單元，以便各子控制單元依據(jù)目標(biāo)電壓向輸電線路注入無(wú)功電壓；

步驟S5，主控制單元判斷輸電線路潮流是否達(dá)到潮流目標(biāo)值，如果還未達(dá)到則循環(huán)轉(zhuǎn)入步驟S2繼續(xù)對(duì)輸電線路潮流控制；如果達(dá)到則潮流控制結(jié)束。

優(yōu)選的，關(guān)于啟動(dòng)潮流控制的判斷包括在線控制方式和離線控制方式，在線控制方式時(shí)，依據(jù)是否收到調(diào)度的潮流控制啟動(dòng)命令作為判斷依據(jù)；離線控制方式時(shí)，依據(jù)輸電線路電氣量是否越限作為判斷依據(jù)。

優(yōu)選的，所有子控制單元總可調(diào)容量計(jì)算如下式所示：