[发明专利]分布式潮流控制器的时序优化控制方法及控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式潮流控制器，尤其涉及一种分布式潮流控制器的时序优化控制方法及控制器。 

背景技术

现代电网的主要特征之一是采用电网互联，电网互联会形成越来越大的巨型电力系统，一方面为能源的远距离传输奠定了基础，提高了供电可靠性；另一方面又实现了电能资源的优化配置和规模效应。电力网络中，潮流控制正逐步成为电力系统发展的一项关键因素。这种发展趋势大部分归因于快速增长的电能消耗和电力市场发展的复杂性。其结果就是电力部门现在需要一种新技术来提高现有电力传输系统的输电能力。在柔性交流输电系统（Flexible Alternative Current Transmission System，FACTS）领域逐年增长的研究热潮下，多种潮流控制装置相继被研发出来。

分布式潮流控制器（Distributed Power Flow Controller，DPFC）是在统一潮流控制器（Unitied Power Flow Controller，UPFC）的基础上发展而来，利用3次谐波通过输电线路取代被去掉的公用直流电容实现串并联变流器间有功功率的交换。DPFC具有UPFC的所有功能，包括了对线路阻抗、电压相角和电压幅值进行调节可同时或独立地实现电力系统母线电压、线路有功功率潮流、无功功率潮流和系统稳定的控制。DPFC串联侧采用分布式串联补偿技术，利用多个小型的单相变流器来代替UPFC装置中大型的三相串联变流器，串联侧变流器同时投入系统运行会给输电线路性能，如线路谐波畸变、有功功率降落等带来很大的影响，使得系统稳定性下降。为了能够使DPFC装置在调控系统潮流方面发挥最大的效益，尤其是在DPFC串联侧变换器数量增多或是变换器之间距离缩短的情况下，寻求一种最合适的控制一组DPFC串联侧变换器时序投切方法是很必要的。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中分布式潮流控制器串联侧变流器同时投入系统运行会给输电线路性能，如线路谐波畸变、有功功率降落等带来很大的影响，使得系统稳定性下降的缺陷，提供一种可以提高系统的运行稳定性和可靠性，对系统性能进行优化控制的分布式潮流控制器的时序优化控制方法及控制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种分布式潮流控制器的时序优化控制方法，包括以下步骤：

将DPFC装置接入单机无穷大系统中，该单机无穷大系统两端连接Y-Δ型变压器；

分时段投切DPFC装置串联侧的变流器，每一时段投切的变流器数目根据下式（1）计算得出：

           （1）；

其中，a为实时获取的倍乘系数，其为直流侧电容电压稳定后的单机无穷大系统补偿有功功率量与直流侧电容充电时的系统有功功率降落量的比值，a=/。

本发明所述的方法中，计算a的具体步骤包括：

DPFC装置接入单机无穷大系统后启动，串联侧接入的一个单相变流器经输电线路从单机无穷大系统中吸收有功功率为直流侧电容充电；

在直流侧电容充电过程中，线路传输有功功率减少，测量整个单机无穷大系统有功功率降落量；

直流侧电容的直流电压达到给定值并稳定后，串联侧单相变流器提供无功补偿，测量单机无穷大系统补偿有功功率量； 

计算补偿有功量与降落有功量的倍值关系，，得出倍乘系数。

本发明所述的方法中，所述每一时段的时长为串联侧单个变流器直流电容充电时间；每一时段内投切的变流器设定为后一个变流器滞后前一个变流器，《，以防止同时投切的电流总谐波畸变。

本发明所述的方法中，关闭DPFC串联侧变流器停止工作时，变流器均以滞后依次关闭。

本发明还提供一种分布式潮流控制器， DPFC装置连接在单机无穷大系统中，该单机无穷大系统两端连接Y-Δ型变压器；

该DPFC装置用于控制分时段投切DPFC装置串联侧的变流器，每一时段投切的变流器数目根据下式（1）计算得出：

           （1）；

其中，a为实时获取的倍乘系数，其为直流侧电容电压稳定后的单机无穷大系统补偿有功功率量与直流侧电容充电时的系统有功功率降落量的比值，a=/。

本发明所述的分布式潮流控制器中，所述有功功率降落量为DPFC装置接入单机无穷大系统启动后，在串联侧接入的一个单相变流器经输电线路从单机无穷大系统中吸收有功功率为直流侧电容充电后，所测量出的单机无穷大系统的有功功率降落量；