[發明專利]一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法和裝置

有效

• 申請號: 202010796585.8
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111864755B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 李達義;陳建春;王庭康;侯宇凝;張光毅
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法，其特征在于，包括：

S1.將雙繞組的磁控可調電抗器一次側并聯接入配電網的兩條饋線之間；

S2.根據電網運行狀態生成磁控可調電抗器的電抗控制系數α；

S3.檢測磁控可調電抗器一次側電流I₁和二次側電流I₂，通過PI控制產生滿足I′₂＝αI₁的控制信號；其中，I′₂為二次側電流I₂等效到一次側兩端的電流；

S4.通過PWM將上述控制信號轉化為電流I′₂，經濾波后流入磁控可調電抗器的二次側；

S5.在電流I′₂作用下磁控可調電抗器一次側的等效阻抗得以改變，實現兩條饋線間的柔性合環、穩態潮流調控、新能源消納和暫態負荷轉供。

2.根據權利要求1所述的一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法，其特征在于，兩條饋線間的柔性合環，具體實施過程如下：

當兩條饋線從開環運行轉入合環運行時，使磁控可調電抗器二次側繞組開路，實現兩條饋線的柔性合環。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法，其特征在于，兩條饋線間的穩態潮流調控，具體實施過程如下：

配電環網正常運行時，通過改變磁控可調電抗器一次側繞組的等效阻抗，改變經過磁控可調電抗器傳輸的有功潮流，進而調控兩條饋線的潮流分布。

4.根據權利要求1所述的一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法，其特征在于，兩條饋線間的新能源消納，具體實施過程如下：

當分布式電源出力波動時，通過改變磁控可調電抗器一次側繞組的等效阻抗，改變兩條饋線間的有功潮流，進而抑制饋線上的線路阻抗電壓降落幅度。

5.根據權利要求4所述的一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法，其特征在于，兩條饋線間的有功潮流與磁控可調電抗器一次側繞組的等效阻抗之間關系為：

其中，V₁和V₂分別為兩饋線互聯點的電壓值，δ₁和δ₂分別為兩饋線互聯點的相位值，Z_AX為磁控可調電抗器一次側繞組的等效阻抗值。

6.根據權利要求1所述的一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯方法，其特征在于，兩條饋線間的暫態負荷轉供，具體實施過程如下：

當一側電源出現故障或退出運行時，使電抗器一次側繞組短路，進而使正常側電源同時為兩條饋線負荷供電。

7.一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯裝置，特征在于，包括：

指令生成模塊，用于根據電網運行狀態生成磁控可調電抗器的電抗控制系數α；

檢測控制模塊，用于檢測磁控可調電抗器一次側電流I₁和二測次電流I₂，通過PI控制產生滿足I′₂＝αI₁的控制信號，送入PWM驅動控制模塊；其中，I′₂為二次側電流I₂等效到一次側兩端的電流；

PWM驅動控制模塊，用于根據接收到的控制信號產生驅動信號驅動逆變器工作；

逆變器，用于根據接收到的驅動信號產生電流I′₂，經濾波后流入電抗器的二次側；

雙繞組磁控可調電抗器，其一次側并聯接入配電網的兩條饋線之間，在逆變器的作用下，其一次側的等效阻抗得以改變，用于實現兩條饋線間的柔性合環、穩態潮流調控、新能源消納和暫態負荷轉供。

8.根據權利要求7所述的一種基于磁控可調電抗器的配電環網柔性互聯裝置，其特征在于，根據電網運行狀態生成磁控可調電抗器的電抗控制系數α，具體實施過程包括：

當配電環網正常運行或分布式電源出力波動時，根據期望通過磁控可調電抗器的有功潮流P，由計算得到可調電抗器的等效阻抗值Z_AX，由Z_AX＝(1+α)Z_m計算電抗控制系數α；其中，V₁和V₂分別為兩饋線互聯點的電壓值，δ₁和δ₂分別為兩饋線互聯點的相位值，Z_m為磁控可調電抗器的勵磁阻抗；

當兩條饋線從開環運行轉入合環運行時，令電抗控制系數α＝0；

當一側電源出現故障或退出運行時，令電抗控制系數α＝-1。