[發明專利]一種針對低壓配電網的晶閘管控串聯補償控制方法

有效

• 申請號: 202010549823.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111600314B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張占龍;趙暉;端木子昂;甘鵬飛;肖睿
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種針對低壓配電網的晶閘管控串聯補償控制方法，屬于電力系統領域，包括以下步驟：S1：建立LD?TCSC拓撲結構；S2：以晶閘管延遲觸發角作為主要控制變量，構建LD?TCSC輸出容抗、電阻和諧波電壓的等效數學模型；S3：以電網有功功率損耗最小為目標，以功率守恒、電壓可靠等為約束條件，建立控制優化模型，利用最優潮流來解決配電網絡的電壓分配、損耗抑制問題，開展設備輸出的驅動；S4：利用安裝節點附近運行數據，根據電網全局運行數據能否有效獲取為判據，建立依賴實時數據的“on?line”模式與依賴歷史數據的“off?line”模式，及其控制方法。

技術領域

本發明屬于電力系統領域，涉及一種針對低壓配電網的晶閘管控串聯補償控制方法。

背景技術

低壓配電網絡位于系統的末端，其網架薄弱，線路長，線路線徑小，負荷增長迅速，往往導致電壓跌落嚴重，為了解決低壓配電網中的低電壓問題，電力系統工程師通常采用調整變壓器分變比、加強網絡建設、增加電力設備等措施。安裝不間斷電源(UPS)、靜態無功補償器(SVC)等電力設備是效率最高、費用最低、應用最廣的電壓改善手段，但因采用分散式布置方式，存在數量多、維護量大、開關動作頻繁等問題。為了解決輻射狀低壓配電網結構下的電壓集中改善問題，具有調整電壓穩定、優化潮流分配、增強輸送能力等功能晶閘管控制串聯補償技術(TCSC)，引起電力領域的廣泛關注。

目前，國內相繼開展許多晶閘管控制串聯補償技術在高壓輸電網或中壓配電網中的應用研究，但鑒于LD-TCSC的特殊性，現有的控制方法與理論不能直接應用于LD-TCSC，其主要體現在以下兩個方面：1)中高壓線路中TCSC僅考慮等效容抗或感抗輸出，其伴隨輸出的等效電阻與等效諧波電壓同線路運行參數相比較小可忽略不計，然而，關于LD-TCSC的電阻與諧波電壓輸出必須加以考慮。2)在低壓配電網拓撲結構十分復雜的條件下，僅依靠安裝節點附近的運行數據與現有單目標控制方式，LD-TCSC難以實現配電網低電壓問題的有效治理。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種針對低壓配電網的晶閘管控串聯補償控制方法。為了滿足低壓配電網運行和效果與成本，提出基于晶閘管控串聯補償基本模塊(TCSC)與固定電感串聯補償模塊(FSL)構成標準拓撲結構。根據電壓配電網線路參數特征與LD-TCSC結構特征，構建了包括容抗、電阻、諧波電壓在內的輸出量等效數學模型，優化了包含LD-TCSC的配電線路潮流分析的準確度。在先進配電管理系統(ADMS)中動態電壓控制單元應用的基礎上，構建了LD-TCSC的“on-line”或“off-line”運行模式，通過最優化控制方法實現了設備的驅動，實現了電壓改善的目標。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種針對低壓配電網的晶閘管控串聯補償控制方法，包括以下步驟：

S1：建立LD-TCSC拓撲結構：利用一個晶閘管控串聯補償基本模塊(TCSC)與一個固定電感串聯補償模塊(FSL)構成標準拓撲結構；

S2：建立LD-TCSC輸出量的等效數學模型：以晶閘管延遲觸發角作為主要控制變量，構建LD-TCSC輸出容抗、電阻和諧波電壓的等效數學模型；

S3：建立LD-TCSC控制模型：以先進配電管理系統(ADMS)為依托，以電網有功功率損耗最小為目標，以功率守恒、電壓可靠等為約束條件，建立控制優化模型，利用最優潮流來解決配電網絡的電壓分配、損耗抑制等問題，開展設備輸出的驅動；

S4：建立LD-TCSC控制策略：在充分利用安裝節點附近運行數據的基礎上，根據電網全局運行數據能否有效獲取為判據，建立依賴先進配電管理系統(ADMS)實時數據的“on-line”模式與依賴歷史數據的“off-line”模式，及其相應控制方法。