[發明專利]一種輸電線路三相不平衡補償方法

有效

• 申請號: 201910892766.8
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110601226B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 蘭莉
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種輸電線路三相不平衡補償方法，該方法通過統一潮流控制器UPFC實現輸電線路的三相不平衡補償，所述的統一潮流控制器UPFC包括相互連接的并聯側換流器和串聯側換流器，所述并聯側換流器通過并聯變壓器接入輸電線路的送端母線S，所述串聯側換流器通過串聯變壓器接入輸電線路的受端母線R，包括以下步驟：S1、判斷輸電線路三相是否均連接負載，若是，則執行步驟S2，若否，則執行步驟S3；S2、利用統一潮流控制器的串聯側換流器和串聯變壓器，進行串聯側三相不平衡補償；S3、利用統一潮流控制器的并聯側換流器和并聯變壓器，進行并聯側三相不平衡補償，與現有技術相比，本發明具有靈活性高、資源利用率高等優點。

技術領域

本發明涉及城市輸配電系統，尤其是涉及一種輸電線路三相不平衡補償方法。

背景技術

隨著智能電網建設與未來能源互聯網建設的快速推進，統一潮流控制器(UPFC)裝置作為典型FACTS組件，必將在未來重要負荷中心，如超級現代城市的輸配電系統中得到應用。目前，全世界已有六套UPFC投入工程運行，分別是美國某地區UPFC，容量138kV/320MV·A；韓國某地區UPFC，容量154kV/80MV·A；美國紐約某地區CSC，容量345kV/200MV·A；南京西環網UPFC，容量220kV/180MV·A；上海蘊藻浜UPFC，容量220kV/100MV·A；蘇州南部電網UPFC，容量500kV/750MV·A。

UPFC作為第三代FACTS裝置，具有強大而靈活的串、并聯補償與潮流調節控制功能，代表先進電力電子技術在電力系統中的最新應用。采用UPFC可以充分挖掘現有電網潛力，節省輸電走廊，推動電網建設向環境友好型發展。在實際運行中，UPFC僅在潮流重載、枯水期大負荷等特定條件投入運行，設備利用率較低，如蕰藻浜UPFC運行時間在10％左右，蘇南UPFC運行時間在30％左右。隨著電網的加強與發展，可能存在利用率更低的情況。

目前UPFC工程主要功能為潮流調節功能，對電網三相不平衡治理的應用較少，沒有充分發揮UPFC裝置的補償能力，中國CN201611196987.4公開了一種基于MMC-UPFC的輸電線路三相不平衡治理方法，該方法通過三相不平衡控制策略在串聯變壓器側注入一個可控的電壓到輸電系統中去來抵消線路上的不平衡部分，從而實現輸電線路上的三相平衡，并聯側換流器從電網交流側吸收有功來維持直流側電壓的恒定。該方法解決了輸電線路的多種不平衡問題，提出了一種解決輸電線路三相不平衡的通用性方法。

但是不同的輸電線路，電網等效阻抗和線路阻抗以及并聯側和送端母線S的功率交換量均不相同，同時不同輸電線路的負載率也存在區別，有些輸電線路三相均連接負載，而有些輸電線路的某一相或兩相無負載。在輸電線路直接連接負載時，需要對不平衡負載直接進行補償，而當不平衡負載傳導至上級母線后的三相不平衡補償，則屬于輸電網內部三相不平衡補償。此時該通用的三相不平衡治理方法將導致由于針對性不強而出現治理效果不明顯，同時面對復雜多變的輸電狀況，靈活性較低。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種輸電線路三相不平衡補償方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種輸電線路三相不平衡補償方法，該方法通過統一潮流控制器UPFC實現輸電線路的三相不平衡補償，所述的統一潮流控制器UPFC包括相互連接的并聯側換流器和串聯側換流器，所述并聯側換流器通過并聯變壓器接入輸電線路的送端母線S，所述串聯側換流器通過串聯變壓器接入輸電線路的受端母線R，包括以下步驟：

S1、判斷輸電線路三相是否均連接負載，若是，則執行步驟S2，若否，則執行步驟S3；

S2、利用統一潮流控制器的串聯側換流器和串聯變壓器，進行串聯側三相不平衡補償；

S3、利用統一潮流控制器的并聯側換流器和并聯變壓器，進行并聯側三相不平衡補償。

進一步地，所述的并聯側電壓補償包括以下步驟：