[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)末端電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110449776.1
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113346493B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張愛民;杜羽東;燕天;易東明;張杭;周運(yùn)紅;黃晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/26;H02J3/46;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)末端電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，步驟1：電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的集中控制器模塊采集配電網(wǎng)末端的電壓電流信號，根據(jù)電壓電流信號計算得到配電網(wǎng)末端的諧波電流；步驟2：集中控制器模塊根據(jù)電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的單個功率子模塊的容量電流劃分若干不同區(qū)間；步驟3：集中控制器模塊判斷諧波電流所屬區(qū)間，根據(jù)諧波電流所屬區(qū)間確定功率子模塊運(yùn)行數(shù)量的指令信號；步驟4：集中控制器模塊判斷指令信號的維持時間是否大于時間閾值，當(dāng)指令信號的維持時間不大于時間閾值時，返回步驟2；當(dāng)指令信號的維持時間大于時間閾值時，執(zhí)行步驟5；步驟5：電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的功率子模塊根據(jù)指令信號完成調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)末端電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

隨著科技的飛速發(fā)展，低壓配電系統(tǒng)中接入的各類非線性負(fù)載數(shù)量逐漸增多，使得配電網(wǎng)內(nèi)電能質(zhì)量差的問題日益加劇，而作為其主要衡量指標(biāo)的三相不平衡、無功功率過大和諧波污染問題尤為突出。三相不平衡會導(dǎo)致變壓器的損耗增大、用電設(shè)備的使用期限縮短以及加劇電能損耗；無功功率過大會導(dǎo)致電流和視在功率增加、設(shè)備及線路的損耗增加并嚴(yán)重降低供電質(zhì)量；、而諧波會降低發(fā)輸變電設(shè)備的效率、影響各種電氣設(shè)備的正常工作以及使鄰近的通信系統(tǒng)無法正常工作。

目前的大功率電能治理或諧波補(bǔ)償裝置大多采用模塊化多機(jī)并聯(lián)為集群進(jìn)行組合補(bǔ)償，就是將多個內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同的小功率模塊并聯(lián)組成大功率補(bǔ)償系統(tǒng)，該方式能夠解決單臺設(shè)備容量小、成本高、散熱差等問題，且其擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高、投切方便且組合方式多樣。但現(xiàn)存的集群補(bǔ)償系統(tǒng)都會存在以下幾個問題：一是系統(tǒng)實(shí)時性和跟隨性差，導(dǎo)致系統(tǒng)的補(bǔ)償精度和靈敏度不足；二是系統(tǒng)內(nèi)模塊投切智能性差，無法做到根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷智能調(diào)度；三是系統(tǒng)魯棒性和可靠性差，在應(yīng)對模塊故障無法維持正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種配電網(wǎng)末端電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，系統(tǒng)內(nèi)模塊投切智能性好，可以根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化智能調(diào)度，提高系統(tǒng)的補(bǔ)償精度和靈敏度；同時優(yōu)化調(diào)度算法加入了冗余模塊，冗余模塊能在模塊故障維持正常工作，提高系統(tǒng)的可靠性及魯棒性，最后優(yōu)化調(diào)度算法還引入了時間閾值，時間閾值的存在也會大大提升系統(tǒng)的可靠性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種配電網(wǎng)末端電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，包括：

步驟1：電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的集中控制器模塊采集配電網(wǎng)末端的電壓電流信號，根據(jù)所述配電網(wǎng)末端的電壓電流信號計算得到配電網(wǎng)末端的諧波電流；

步驟2：集中控制器模塊根據(jù)電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的單個功率子模塊的容量電流劃分若干不同區(qū)間；

步驟3：集中控制器模塊判斷配電網(wǎng)末端的諧波電流所屬區(qū)間，根據(jù)配電網(wǎng)末端的諧波電流所屬區(qū)間確定功率子模塊運(yùn)行數(shù)量的指令信號；

步驟4：集中控制器模塊判斷指令信號的維持時間是否大于時間閾值，當(dāng)指令信號的維持時間不大于時間閾值時，返回步驟2；當(dāng)指令信號的維持時間大于時間閾值時，執(zhí)行步驟5；

步驟5：電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的功率子模塊根據(jù)指令信號完成調(diào)度。

進(jìn)一步地，步驟2中，所述集中控制器模塊根據(jù)電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的單個功率子模塊的容量電流劃分若干不同區(qū)間，區(qū)間具體如下：

[0,S]、[S,2S]、…、[(N-3)S,(N-2)S]、[(N-2)S,(N-1)S]、[(N-1)S,∞]

其中，S是單個功率子模塊的容量電流；N為電能質(zhì)量治理集群系統(tǒng)的功率子模塊總數(shù)。

進(jìn)一步地，步驟3中，所述根據(jù)配電網(wǎng)末端的諧波電流所屬區(qū)間確定功率子模塊運(yùn)行數(shù)量的指令信號，具體如下：

定義配電網(wǎng)末端的諧波電流為I；