[发明专利]一种基于柔性多状态开关的配电网电压波动越限抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于柔性多状态开关的配电网电压波动越限抑制方法，首先，通过测量柔性多状态开关各端口的三相交流电压，通过静止/旋转坐标变换得到两相交轴和直轴分量的值，进而得到各端口三相相电压的合成矢量幅值，求取各端口电压幅值的平均值作为电压的调控值。然后，对柔性多状态开关的有功功率施加扰动，根据扰动观察法得到柔性多状态开关各端口电压对有功功率的灵敏度。最后，根据电压调控值和灵敏度求得各端口的有功功率指令，调节各端口的有功功率来达到抑制电压波动越限的目的。本发明基于柔性多状态开关已有的工作模式，实现配电网电压波动越限抑制，提升配电网消纳分布式电源的能力。

技术领域

本发明属于智能电网领域，更具体地，涉及一种基于柔性多状态开关的配电网电压波动越限抑制方法。

背景技术

在化石燃料储量日益减少和环境污染问题越发严重的背景下，风能、光能等清洁可再生能源得到越来越广泛的应用。在配电网中，企业厂房和居民屋顶均可安装分布式光伏发电系统，在风力资源富集的空旷场地可以配置风力发电系统，光伏、风力发电系统并网后为负荷供电。

风电、光伏等可再生能源所具有的波动性、随机性和间歇性，会造成电网电压波动甚至越限，一旦电网电压波动越限，分布式发电系统必须脱网，导致分布式发电系统不能被完全消纳。为了防止电网电压波动越限，需要将某条或某几条馈线上分布式发电系统的部分波动功率转移到其他馈线上。常规开关的响应速度难以应对分布式发电系统出力的突变。在实际应用过程中，还涉及倒闸操作、合环电流冲击等问题，给电网运行的安全性和可靠性带来隐患。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于柔性多状态开关的配电网电压波动越限抑制方法，由此解决在发生电网电压波动越限时，常规开关的响应速度难以应对分布式发电系统出力突变的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于柔性多状态开关的配电网电压波动越限抑制方法，应用于含多端口柔性多状态开关的配电网拓扑，其中，各条馈线均带有分布式发电系统，馈线端口的电压源和分布式发电系统共同为对应馈线上的负载供电，各条馈线末端分别接至所述多端口柔性多状态开关的交流侧，所述方法包括：

对于任意一条馈线i，将馈线i端口的三相电压v_sa.i、v_sb.i及v_sc.i转换到dq 旋转坐标系中得到v_sd.i和v_sq.i，然后由v_sd.i和v_sq.i得到馈线i端口的电压幅值V_s.i；

在所述多端口柔性多状态开关的第一个控制周期，测量柔性多状态开关中的变流器端口电压V_s.i[0]，在第二个控制周期，施加有功功率扰动ΔP，在第三个控制周期，测量所述多端口柔性多状态开关的交流侧电压V_s.i[1]，并持续施加有功功率扰动ΔP，在第四个控制周期，停止施加有功功率扰动ΔP，并由所述有功功率扰动ΔP、所述交流侧电压V_s.i[1]及所述变流器端口电压V_s.i[0]得到端口电压对有功功率的灵敏系数K_P，然后由所述灵敏系数K_P及所述馈线i端口的电压幅值V_s.i得到馈线i端口的变流器调节功率P_dispatch.i；

对馈线i进行m次调节分别得到各次调节对应的馈线i端口的变流器调节功率P_{dispatch.i.[l]}，l＝1,2...,m，并对每次得到的P_{dispatch.i.[l]}进行限幅，使得P_{dispatch.i.[l]}始终满足|P_{dispatch.i.[l]}|≤|P_limit|，得到累计调节功率为P_DISPATCH.i，其中，P_limit为预设限幅值；