[发明专利]基于ST不同档位组合下电压点位的计算方法

说明书

本发明提供一种基于ST不同档位组合下电压点位的计算方法，其基本思想是将ST的三相绕组接入三相电源后对三相绕组进行档位调节以合成不同的电压，其中，三相绕组分别设置若干档位，经过线路潮流控制策略测得所需补偿电压，根据补偿电压计算得出三相所需调节档位，三相绕组在不同档位下根据矢量合成原理，改变线路串入电压，进而连续改变补偿电流的幅值和相位，当补偿电压恰好达到调节线路有功和无功功率时，ST可以实现线路任意功率流过的控制，使线路功率能够根据实际工况进行调节，具有灵活、快速地功率补偿能力。

技术领域

本发明属于配电网无功补偿技术领域，特别涉及含有分布式新能源与电动汽车等非线性负荷的新型配电网动态无功补偿。

背景技术

为降低电能生产环节的碳排放，大量分布式新能源接入配电网，使得配电网不再呈现传统的单一功率流向；另一方面，随着电能替代逐步加快，电动汽车、空调等大量非线性负荷接入配电网，对配电网的供电质量提出了更高要求。新型配电网具有分布式新能源高比例渗透以及非线性新型负荷比重较高的特点，这些新变化对配电网中无功补偿设备提出了更高要求。

大量分布式新能源并网运行，并网点电压越限已成为一个影响配电网安全稳定运行的重要因素，功率流向日益复杂化。另外，例如电动汽车、空调等非线性新型负荷比例逐渐增加，配电网对无功功率的需求也日益扩大。如果配电网中长期存在无功功率大范围流动，不仅会导致网损增加，降低配电线路传输容量，而且会造成电压越限，影响配电网的供电质量。因此，需要一种能够灵活补偿新型配电网所需无功功率的装置及控制策略。

采用传统静止无功补偿器(Static Var Compensator，SVC)时，结构简单，造价较低，能够有效补偿系统所需无功，但只能实现分级调节，一般处于过补偿或欠补偿状态，而且每次电容器投切都会给系统带来一定冲击响应，影响器件寿命，使用电力电子器件也会向系统注入谐波，影响系统的供电质量；采用快速响应型装置静止无功发生器(StaticSynchronous Compensator，STATCOM)时，可实现连续精准补偿，谐波问题也有了很大改善，但装置整体造价较高，考虑到电力电子器件的耐受问题，也不易实现高电压、大容量化，难以在配电网中大范围推广使用。采用SVC与STATCOM串并联混合装置时，利用其优势互补特性，实现连续调节，降低成本，SVC承担大容量调节，STATCOM实现小容量连续调节，但电容器投切带来的响应冲击仍然存在，影响整个设备的使用寿命。

因此，有必要考虑一种基于补偿电压调节器(Sen Transformer，ST)的潮流控制装置，满足新型配电网对线路潮流精准调节成本经济、易运维、抗冲击性强和耐受性好等要求。基于ST的具有快速便捷、双向潮流补偿能力，采用ST代替电力电子开关管桥路，有效降低了设备成本，易高电压、大容量化。本发明的目的在于提供一种专门适用于电压补偿器接入新型配电网，提供动态潮流变化的控制方法。

本发明提供一种基于ST不同档位组合下电压点位的计算方法，其基本思想是将ST的三相绕组接入三相电源后对三相绕组进行档位调节以合成不同的电压，其中，三相绕组分别设置若干档位，经过线路潮流控制策略测得所需补偿电压，根据补偿电压计算得出三相所需调节档位，三相绕组在不同档位下根据矢量合成原理，改变线路串入电压，进而连续改变补偿电流的幅值和相位，当补偿电压恰好达到调节线路有功和无功功率时，ST可以实现线路任意功率流过的控制，使线路功率能够根据实际工况进行调节，具有灵活、快速地功率补偿能力。