[发明专利]一种配电网多种电能质量治理设备协调控制方法

说明书

本发明公开了一种配电网多种电能质量治理设备协调控制方法，应用于双电源馈线配电网拓扑结构，其中电能质量治理设备包括SSTS、DSTATCOM、UPQC、DG，协调控制SSTS、DSTATCOM、UPQC、DG的方法包括：电网电压在正常波动范围内，DSTATCOM运行于无功模式，协调UPQC进行无功和谐波补偿；在电压波动大于设定范围时，DSTATCOM协调SSTS、UPQC、DG进行电压控制。本发明能在电网出现电压暂升暂降、电压闪变、谐波及无功补偿等各种电能质量需求时，根据不同的电能质量问题采用不同的协调控制策略控制各电能质量治理设备的运行，最大化提高电能质量治理的效果。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及配电网电能质量控制技术。

背景技术

随着现代工业的发展，电网中非线性负荷大量增加，使得电网中的无功及谐波问题日益严重。配电网中存在的典型电能质量问题有电压暂升及暂降、谐波、三相不平衡、电压波动等，由于配电网多种电能质量问题经常交替并存，单一的电能质量设备往往不能全面解决问题，需要多种电能质量设备共同作用，在区域配电网中，如果在发生电能质量问题时，不对这些电能质量治理装置加以协调控制，有可能会影响电能质量治理的效果甚至会影响整个电力系统运行的稳定性。

对此，一些文献针对电能质量设备协调控制进行了分析，如期刊《现代电力》2014年，第31卷，第6期，1-9页刊登题为“优质电力园区供电电源和定制电力装备协调性分析”(作者ShunTao,KeLi等人)的论文，分析了以实现不同电能质量等级供电的工业园区中供电电源和电能质量设备之间的协调问题，并且结合案列指出了电力园区中电源和电能设备协调配合研究方向。

期刊《电测与仪表》2015年，第52卷，第24期，65-73页刊登题为“优质电力园区多DFACTS设备协调控制策略”(作者Yingyu Liang,Jianzheng Liu等人)的论文，提出了一种在配电网中多DFACTS设备(DVR、SSTS、DSTATCOM、TSC)之间协调控制策略，如DVR与SSTS之间的协调控制以应对电压跌落问题；DSTATCOM与TSC之间的协调控制以满足系统的无功补偿。

上述的两篇文献都对优质电力园区不同电能质量装置的协调控制进行了分析，但仍存在可以改进的地方，如第一篇文献主要从应用案例和研究现状两方面对供电电源和电能质量装置协调性进行了定性分析，未提出一种全面适用于多种电能质量治理设备协调工作的控制策略；第二篇文献未能全面考虑电网中的电能质量问题，且电能质量设备协调控制策略有待改进。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题就是提供一种配电网多种电能质量治理设备协调控制方法，最大化提高电能质量治理的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种配电网多种电能质量治理设备协调控制方法，应用于双电源馈线配电网拓扑结构，其中电能质量治理设备包括SSTS、DSTATCOM、UPQC、DG，协调控制SSTS、DSTATCOM、UPQC、DG的方法包括：电网电压在正常波动范围内，DSTATCOM运行于无功模式，协调UPQC进行无功和谐波补偿；在电压波动大于设定范围时，DSTATCOM协调SSTS、UPQC、DG进行电压控制。

优选的，应对电网电压闪变、暂升暂降及短时中断问题，协调控制SSTS、UPQC、DSTATCOM和DG，包括如下步骤：

步骤1-1：电能质量控制中心实时监测主馈线和备用馈线电压波形，并计算其有效值；

步骤1-2：母线电压介于85％和115％之间，则启动DSTATCOM作用于无功模式；

步骤1-3：母线电压有效值小于85％或者大于115％，启动DSTATCOM作用于恒电压模式，若母线电压有效值恢复到85％和115％之间，切换DSTATCOM到无功模式；