[发明专利]一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法

说明书

本发明属于电力系统输配电技术领域，提供一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法，包含功率、频率、电压三大控制回路，功率控制根据电网注入有功功率与负载吸收有功功率得到电网电压与负载电压相角差的参考值，频率控制根据电网电压与负载电压相角差的实际值与参考值得到负载电压角频率与相角的参考值，电压控制采用电压外环与电流内环的双闭环控制策略，并在电流内环前引入变流器前馈电流与电网电压补偿电流来应对负载功率与电网电压发生较大变化时的扰动。本发明实现了对装置中负载电压幅值与相角的独立快速有效控制，能够实现多种电能质量事件的综合治理，满足了负载侧高敏感用户的高供电可靠性需求。

技术领域

本发明属于电力系统输配电技术领域，更具体地，涉及一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法。

背景技术

以微电子、生物医药、精密制造、数据中心等为典型代表的高敏感用户具有经济产值高、示范效应强等特点，是服务国民经济发展的重要力量。但高敏感用户的用电设备也对电能质量和供电可靠性提出了更高的要求，短暂的电能质量问题可能会导致巨大的经济损失，造成严重的社会影响。同时，国内高新技术厂商的快速增多，也使得供电质量提升技术发展和产业需求呈现出由单一、分散、低压向综合、集中、中高压演进的趋势，高敏感用户对供电质量的集中综合提升需求日趋强烈，市场规模日益扩大。因此，针对中压大容量供电质量综合提升装置关键技术的研究与开发意义重大，已成为行业关注的热点问题。

市面上虽存在一些可用于改善电网侧电能质量的成熟技术，如有源电力滤波器(APF)、静止无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)、动态电压补偿器(DVR)，其中，APF用于抑制电网谐波，SVC与SVG用于补偿电网无功功率，减少电网电压的跌落和闪变，DVR用于补偿电网电压暂降。上述装置的功能都较为单一，因此，若要实现多种电能质量问题的综合有效处理，则需要同时投入多种装置，这不仅会增加设备的成本，还将面临着不同装置间耦合带来的控制策略复杂和运行效果减弱等问题。

为有效解决上述多种装置联合治理方案的缺陷，面向电网侧电能质量问题保证负载侧高质量供电的技术路线得到了广泛的关注与研究。基于柴油动态旋转不间断电源的拓扑结构和静态变换器，ABB公司的Nick Elliott与Robert Turner在文献《A new UPStopology for multi-megawatt medium voltage power protection》中提出了一种阻抗隔离型UPS，实现了较高的工作性能与效率。但阻抗隔离型UPS拓扑中的升压变压器使得设备的占地体积较大，且设备低压侧变流器中数值较大的运行电流也对滤波电路和控制器的设计都提出了更高的要求。此外，ABB公司的阻抗隔离型UPS是通过对电池簇进行串并联来实现其高电压与大容量，这使得设备的故障检修都较为困难，且难以实现容量的扩充。

“一种中压供电质量综合调节系统”专利(公开号CN112531711A)中提出了一种新型中压供电质量综合提升装置，其采用功率单元级联模块的方式实现了将变换器直挂于中压供电系统，有效地解决了ABB公司阻抗隔离型UPS的缺陷，实现了电网多种电能质量事件的综合有效治理。专利中虽然提出了中压供电质量综合提升装置的基本拓扑，但并未对装置处于并网运行时电能质量调节的控制方法进行研究与阐述。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述技术的不足之处，提供一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法，基于本发明的控制方法，装置能够有效应对并网运行时的多种电能质量事件，实现负载供电质量的综合提升，满足高敏感用户对于供电可靠性需求。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的。

一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法，包含以下步骤：

(1)功率控制：