[發明專利]基于智能軟開關的非同步電網互聯三相不平衡治理方法

在審

• 申請號: 202110867531.0
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113595106A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 梁睿;陳玉靜;王琛;許晴;黃宏旭;張鵬;張小彤;張鴿;王業寧;孔令昌;彭楠
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/16
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 施得運

本發明涉及一種基于智能軟開關的非同步電網互聯三相不平衡治理方法及裝置。首先，獲取軟開關兩側非同步互聯配電網的三相電壓、電流信號，解耦出頻率為ω的正負序電壓、電流分量，計算軟開關兩側配電網的三相不平衡度；然后，對比兩側配電網的三相不平衡度，將三相不平衡度較低的一側配電網作為功率送端，輸送功率至三相不平衡度較高的一側。最后，根據實時獲取的三相不平衡度，改變SOP控制策略，重復以上步驟至SOP兩側配電網三相不平衡度均在系統允許的范圍內。本發明僅需要獲取軟開關兩側互聯配電網的三相電壓、電流信號，便可有效治理非同步電網交界區配電網的三相不平衡，避免非同步配電網互聯造成的電網解列事故。

技術領域

本發明涉及配電網三相不平衡治理技術領域，具體是指基于智能軟開關的非同步電網互聯三相不平衡治理方法。

背景技術

現代電力系統是一個復雜的輸配電系統，擔負著多個地區輸送、分配電能的重任，發電、輸電、配電和用電環環相扣，密不可分。如今，人們對供電量需求逐漸增加的同時，也對供電可靠性、連續性和電能質量等有了更高的要求。未來配電網需同時具備較大靈活性、可靠性、連續性和高電能質量等優勢，才能為社會飛速進步提供堅實有力的保障。

近年來，隨著國家鄉村振興戰略實施，鄉村工業、農業負荷不斷增長，農村地區對供電質量要求越來越高。在我國，農村地區大多處于輻射供電線路末端，位于非同步電網交界地區。由于不同地區電網非同期，部分農村地區無法就近接入主電網，只能通過本地區電網長距離供電，電能質量難以保證。同時非線性負荷與大容量負荷的日益增加容易導致電網出現三相不平衡。SOP作為一種新型電力電子裝置，可替代傳統的聯絡開關接于饋線之間，通過控制饋線間的有功和無功功率分布來控制負載轉移并調節網絡電壓分布，可實現故障隔離與供電恢復。以此構建柔性配電網，實現多種系統控制目標。將智能軟開關應用于配電網之中，可有效應對交界區非同步配電網有效互聯的問題，也可以實現潮流的雙向調節。此外，將SOP設備應用于治理配電系統三相不平衡，可以充分發揮智能軟開關的潛能以及提高配電網可靠性和電能質量。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于智能軟開關的非同步電網互聯三相不平衡治理方法及裝置，僅需要獲取智能軟開關兩側互聯配電網的三相電壓、電流信號，便可有效治理非同步電網交界區配電網的三相不平衡，避免非同步配電網互聯造成的電網解列事故。

為解決上述技術問題，實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明提供的技術方案為，第一方面：

一種基于智能軟開關的非同步電網互聯三相不平衡治理方法，包括如下步驟：

步驟1)獲取軟開關兩側非同步互聯配電網的三相電壓、電流信號，解耦出頻率為ω的正負序電壓、電流分量，計算軟開關兩側配電網的三相不平衡度；

步驟2)對比軟開關兩側配電網的三相不平衡度，三相不平衡度較低的一側配電網作為功率送端，輸送功率至三相不平衡度較高的一側；

步驟3)三相不平衡度低的一側采取Udc-Q控制策略，引入電壓、電流雙閉環控制，穩定SOP直流側電壓，為三相不平衡度高的一側配電網提供無功功率；

步驟4)三相不平衡度高的一側采取負序電流抑制控制策略，設置該側負序電流d、q軸分量參考值為零，引入電壓前饋、電流反饋補償環節，抑制該側配電網負序電流；

步驟5)根據實時獲取的三相不平衡度，改變SOP控制策略，重復步驟3)及步驟4)至SOP兩側配電網三相不平衡度均在系統允許小于10％的范圍內。

進一步的，所述步驟1)中，信號獲取裝置讀取電網數據，在中央處理平臺上獲取電壓、電流原始信號，使用對稱分量法得到頻率為ω的正負序電壓、電流分量；利用正負序電壓、電流分量計算軟開關兩側互聯配電網的三相不平衡度。

進一步的，所述步驟2)中，對比軟開關兩側互聯配電網的三相不平衡度，將三相不平衡度較低的一側作為功率送端，輸送功率值三相不平衡度較高的一側。