[发明专利]一种确定分布式潮流控制器3次谐波电流取值范围的方法

摘要

本发明属于智能电网运行与稳定控制技术领域。具体涉及一种确定分布式潮流控制器3次谐波电流取值范围的方法，以保障含分布式潮流控制器系统的安全稳定经济运行。3次谐波电流是分布式潮流控制器功能实现的重要参量。本发明提出了3次谐波电流与输电线路输送容量、并联侧变压器中性点绝缘电压、并联侧单相变流器3次谐波输出效率等的数学关系，总结出求取经济安全3次谐波电流取值范围的方法，为装置参数设计提供了理论依据和参考。

主权项

1.一种确定分布式潮流控制器3次谐波电流取值范围的方法，其特征在于，包括基于输送容量约束条件、基于变压器中性点电压安全约束条件、以及基于并联侧单相变流器经济运行约束条件的3次谐波电流取值范围，具体包括步骤1、在ADPSS仿真平台中搭建单机无穷大系统，包含线路首末两个发电机G1、G2；以及分别与之相连的Δ‑Y变压器T1、Y‑Δ变压器T4；母线4条；步骤2、分别计算三种约束条件的3次谐波电流取值范围，具体包括步骤2.1、在装有DPFC装置的单机无穷大系统中，控制首端电压V₁为设定值，并使的幅值为V_se1.max为设定值，通过使的相角在360度范围内变化，得到DPFC的潮流控制椭圆域；步骤2.2、通过改变3次谐波电流I3的大小，分别计算出I3与中性点3次谐波电压Vn3、串联侧3次谐波电压Vse3以及并联侧单相换流器效率η的关系，可得，当I3单调递增时，η与Vse3单调递减，而Vn3先减后增，导致同一个Vn3对应的I3的值有两个，而且在Vn3单调递增的区域里取I3的值会使η较小；步骤2.3、通过仿真数据得基波电流I1，串联侧基波电压Vse1，串联侧基波有功Pse1，V2保持220kV不变，定义线路最大载流量为Imax为；线路最大潮流可表示为：SL.max＝V2I1.max  (22)为求得I1.max，需求出安装DPFC后能输送的最大基波电流；构造以(0，0)为圆心的圆域使其与椭圆控制域相切，对应的切点便是装有DPFC时线路可传送的最大潮流；算出线路基波的最大值I1.max以及I3.max1；为保证η较高，设ηmin＝90％，得I3.max2，并定义3次谐波电流上限值I3.max；若以国标GB/T10237‑1988所规定的220、330、500kV变压器直接接地的中性点的额定短时工频耐受电压85kV作为变压器中性点的绝缘电压Vn.max，且假设系统始终对称运行，即变压器中性点电压只存在3次谐波，即Vn1.max＝0；得到3次谐波电流下限值，则则到I3的取值范围；步骤2.4、当I₃≤设定阈值时，效率η的变化不大，而V_n3与V_se3则变化显著，因此为了令V_n3与V_se3尽可能低，当基波交流电阻R_ac1与三次谐波交流电阻R_ac3相差不大，计算出线路损耗p_loss增加得到串联侧谐波电压V_se3，串联侧基波电压V_se1，那么串联侧电压便得到变压器中性点3次谐波电压V_n3，以及并联侧单相换流器效率η；此处3次谐波电流与基波电流相比，其造成的额外损耗远小于基波损耗，且并联侧单相换流器输出效率达达到设定要求，那么该3次谐波电流满足经济运行要求；当V_n.max＝设定值时时，V_n3＜＜V_n.max，系统对称运行时满足式V_n3的取值范围；由此可知，该电流值满足系统运行的安全性与经济性要求。