[发明专利]一种交直流低压配电网自动投切装置

说明书

本发明公开了一种交直流低压配电网自动投切装置，包括：采样电路、电量测量模块、无功功率协调控制模块、主控模块和投切模块；采样电路用于将交直流低压配电网中的各种电参数转换为弱电信号；电量测量模块根据弱电信号计算交直流低压配电网的当前电量；主控模块根据当前电量控制投切模块的工作状态；无功功率协调控制模块用于协调分配交直流低压配电网中的柔性直流单元的无功功率、调相机的无功功率和交流滤波器的无功功率，并在投切模块投切至交流滤波器时，减小交直流低压配电网中母线电压波动。本发明能够加强交直流低压配电网的稳定性，并减少滤波器频繁投切次数，进而减小交直流低压配电网中母线电压波动及系统振荡。

技术领域

本发明涉及低压输电控制技术领域，更具体的说是涉及一种交直流低压配电网自动投切装置。

背景技术

由于低压无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，因此无功补偿一直是电力部门和用户非常重视的问题。无功补偿技术的使用，对于有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发电设备、输电设备的利用率，降低无功网损和减少发电费用具有十分重要的意义。

目前，直流输电系统在启动阶段或者正常运行阶段输送有功功率水平较低时，投入滤波器所发出的无功功率无法做到对常规直流单元换流器消耗无功的无差补偿，可能出现过补或欠补的情况，当交流或直流系统发生故障时，会引起交流母线电压的波动，电网局部动态无功补偿能力不足会使电网电压失稳风险大幅增加。同时，当直流系统的不平衡无功差额在设定的定值区附近时，会出现滤波器频繁投切的现象，容易造成交流系统母线电压波动及系统振荡，影响直流输电系统的稳定性。除此之外，管理人员不能远程查看设备的运行情况，出现故障时，不能及时发现，只有在损坏的情况下才能发现，对用户造成很大损失。

因此，如何提供一种能够能够避免滤波器频繁投切，且能够远程查看配电网设备运行状态的自动投切装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种交直流低压配电网自动投切装置，通过协调分配调相机的无功功率、柔性直流单元的无功功率和交流滤波器的无功功率，能够加强交直流低压配电网的稳定性，并减少滤波器频繁投切次数，进而减小交直流低压配电网中母线电压波动及系统振荡。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种交直流低压配电网自动投切装置，包括：采样电路、电量测量模块、无功功率协调控制模块、主控模块和投切模块；所述采样电路与所述电量测量模块电性连接；所述电量测量模块、所述无功功率协调控制模块和所述投切模块分别与所述主控模块电性连接；

所述采样电路用于采集所述交直流低压配电网中的各种电参数，并将各种电参数的强电信号转换为弱电信号；

所述电量测量模块根据所述弱电信号计算所述交直流低压配电网的当前电量；

所述主控模块根据所述当前电量控制所述投切模块的工作状态；

所述无功功率协调控制模块用于协调分配所述交直流低压配电网中的柔性直流单元的无功功率、调相机的无功功率和交流滤波器的无功功率，并在所述投切模块投切至所述交流滤波器时，减小所述交直流低压配电网中母线电压波动。

优选的，在上述一种交直流低压配电网自动投切装置中，所述无功功率协调控制模块包括调相机无功控制模块和柔性直流单元无功控制模块；

所述调相机无功控制模块用于在所述投切模块投切至所述交流滤波器时，控制所述调相机的无功功率增减方向与所述交流滤波器投切过程产生的无功功率变化方向相反；

所述柔性直流单元无功控制模块用于将所述交流滤波器与所述柔性直流单元的无功功率出力相配合，计算所述交直流低压配电网中直流系统的不平衡无功差额与预设值区间的差额大小；

所述主控模块根据所述差额大小控制所述投切模块投入或切除所述交流滤波器。