一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法技术

本发明专利技术涉及一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，两侧的母线通过母线互联控制器中的两个变流器互联，当只有一侧母线供电正常时，若另一侧负荷完全切除，与该侧母线相连的变流器处于停运状态，若另一侧负荷未切除，则与该侧母线相连的变流器进入孤岛供电模式。解决了现有技术中用于母线柔性控制器的协调调度方法仅限于有功潮流调度的问题，实现了各个运行状态间的协调调度，进而增强系统的可靠性。

Multi running state coordination scheduling method for bus flexible interconnection controller

The invention relates to a flexible interconnection bus controller for multi state coordination scheduling method, on both sides of the bus through two converter interconnected bus interconnection controller, when only one side bus power supply is normal, if the other side of the load is completely removed, converter is connected with the side bus in outage state, if the other side load without resection. The converter is connected with the side of the bus into the island power supply mode. It solves the problem that the coordination scheduling method used in the bus flexible controller is limited to the active power flow scheduling in the prior art.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，属于输配电

技术介绍
随着高压输电网架的逐步建立，以及城市电网网架复杂度的提高，其发展过程中将会形成多个电压等级间的电磁环网。随着潮流的增大，其负面效应也逐渐显现出来。在电磁环网中，高一级电压线路开断引起的功率转移会加重低压线路的输送能力，甚至超过了其输送能力，从而扩大事故范围。而且，该运行方式一般存在短路电流大、潮流分布及安全保护装置复杂、调度运行管理困难等问题，它甚至成为了电力系统的重大事故隐患，同时也给电网的发展带来了不确定因素。因此，需要对电磁环网进行解环、分区运行，但是降低了系统供电可靠性。另一方面，随着经济的发展及负荷种类和数量的快速增加，配电网网架结构日趋复杂化，我国大城市配电网逐步采用电缆线路“2-1”环网、电缆线路“3-1”环网等网架结构，但是受限于系统短路水平等因素的影响，一般采用闭环设计、开环运行的方式，一定程度上降低了供电可靠性。因此配电网的供电可靠性和供电质量受到了越来越多的挑战，传统的交流配电网在保障供电可靠性、供电质量方面具有一定的局限性。与此同时，基于可控电力电子器件的背靠背换流器，由于能够实现潮流的四象限控制、并提供孤岛供电电压源，在解决传统交流电网的潮流转供及孤岛供电等方面具有独特的技术优势，可以用作不同母线间互联，破解了电磁环网问题，实现柔性合环运行，提高系统运行可靠性。然而针对用于母线柔性互联控制器的协调调度方法尚未有系统研究，目前仅见应用于高压电网的异步联网工程背靠背协调控制，但仅限于有功潮流调度，而针对增加了电压支撑及孤岛供电的协调控制方法研究尚不成熟，亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，打破了现有技术中协调控制仅限于有功潮流调度的局限性，实现了运行状态的自动切换，从而提高输配电网系统可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供了一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，两侧的母线通过母线互联控制器中的两个变流器互联，只有一侧母线供电正常时，若另一侧负荷完全切除，则对应连接的变流器处于停运状态，若另一侧负荷未完全切除，则对应连接的变流器进入孤岛供电模式。当两侧母线均供电正常时，母线互联控制器进入功率调度模式。当母线互联控制器两侧的母线均处于失电状态时，母线互联控制器处于停运状态。所述母线互联控制器采用背靠背变流器。通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：本专利技术提供的调度方法，当只有一侧的母线供电正常时，另一侧根据需要进入孤岛供电状态，从而使系统根据母线供电情况、负荷供电需求及调度指令进行自动切换运行状态，实现互联母线间的运行方式的灵活转换，有效提高了供电可靠性和供电质量。附图说明图1为采用背靠背变流器的母线柔性互联控制器结构图；图2为一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度示意图。具体实施方式本专利技术的技术方案为：母线互联控制器根据两侧母线供电情况、负荷供电需求及调度指令进行状态切换，当只有一侧母线供电正常时，与该侧母线互联的母线互联控制器的变流器进入该侧电压支撑运行模式，另一侧的母线根据需要工作在孤岛供电模式。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明：本实施例中母线柔性互联控制器采用背靠背式换流器。如图1所示，母线柔性互联控制器包含两个变流器，分别为变流器M和变流器N，分别接入A站交流母线和B站交流母线，实现两侧母线的柔性互联。如图2所示，母线柔性互联控制器根据两侧母线供电情况、负荷供电需求及调度指令进行运行状态间的切换，共计六种运行状态：停运、功率调度、A站电压支撑、B站电压支撑、A站孤岛供电、B站孤岛供电。本专利技术中所述的孤岛供电模式，区别于现有技术中的孤岛供电方式，是指供给给A站所对应区域负荷的母线失去供电能力，造成A站所对应区域负荷的孤岛状态，通过本专利技术中所述的母线柔性互联控制器对所述的孤岛状态的负荷进行供电，B站孤岛供电同理。运行状态间的协调调度方法描述如下：A站母线和B站母线可能出现3种供电状态：仅A站供电正常、仅B站供电正常和A、B站供电均正常。此时有3中可能的状态调度模式：(a)当仅A站母线供电正常时，与A站互联的M侧变流器进入A站电压支撑运行状态，发出无功对A站母线电压进行支撑；(b)当仅B站母线供电正常时，与B站互联的N侧变流器进入B站电压支撑运行状态，发出无功对B站母线电压进行支撑；(c)当A和B站均供电正常时，两侧变流器M和N均启动运行，整体母线柔性互联控制器进入A站和B站间的功率调度运行状态。进入A站电压支撑状态后，仅A站对应的变流器M运行于无功支撑模式，此时有3种可能的状态调度模式：(a)当A站失电时，母线柔性互联控制器将处于停运状态；(b)当B站也恢复供电时，启动B站对应的N变流器，母线柔性互联控制器将进入A站和B站间的功率调度运行状态；(c)当B站母线仍然失电，但是其所带孤岛负荷需要恢复供电时，启动B站对应的变流器N，使其运行在孤岛电压源模式下，进入B站孤岛供电运行状态。同理，进入B站电压支撑状态后，仅B站对应的变流器N运行于无功支撑模式，此时有3种可能的状态调度模式：(a)当B站失电时，母线柔性互联控制器将处于停运状态；(b)当A站也恢复供电时，启动A站对应的M变流器，母线柔性互联控制器将进入A站和B站间的功率调度运行状态；(c)当A站母线仍然失电，但是其所带孤岛负荷需要恢复供电时，启动A站对应的变流器M，使其运行在孤岛电压源模式下，进入A站孤岛供电运行状态。进入A站孤岛供电状态后，B站作为供电端通过母线柔性互联控制器为A站提供能量，A站工作于孤岛电压源模式，此时有2种可能的状态调度模式：(a)当A站母线恢复供电时，母线柔性互联控制器整体进入A站和B站间的功率调度运行状态；(b)当A站负荷切除无需供电时，切换至B站电压支撑运行状态。同理，进入B站孤岛供电状态后，A站作为供电端通过母线柔性互联控制器为B站提供能量，B站工作于孤岛电压源模式，此时有2种可能的状态调度模式：(a)当B站母线恢复供电时，母线柔性互联控制器整体进入A站和B站间的功率调度运行状态；(b)当B站负荷切除无需供电时，切换至A站电压支撑运行状态。进入A站和B站间的功率调度运行状态后，此时有5种可能的状态调度模式：(a)当A站和B站母线均失电时，母线柔性互联控制器进入停运状态；(b)当A站母线失电时，如果不需要进行A站负荷的转供，则切换至B站电压支撑运行状态；(c)当A站母线失电时，如果需要进行A站负荷的转供，则进入A站孤岛供电运行状态；(d)当B站母线失电时，如果不需要进行B站负荷的转供，则切换至A站电压支撑运行状态；(e)当B站母线失电时，如果需要进行B站负荷的转供，则进入B站孤岛供电运行状态。最后，当母线柔性互联控制器故障时，不管处于何种运行状态，都将直接切换至停运状态，保障系统的安全。本专利技术中母线柔性互联控制器采用全控型的背靠背变流器，根据变流器拓扑的不同，可采用两电平拓扑、箝位式多电平拓扑，也可采用模块化或级联多电平拓扑。本专利技术中所述的功率调度为母线间的有功潮流调度。本专利技术采用背靠背换流器用于母线柔性互联控制，作为其他实施方式，本专利技术所述的母线互联控制器可以具备多种类型，如AC/DC/AC形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，其特征在于，两侧的母线通过母线互联控制器中的两个变流器互联，只有一侧母线供电正常时，若另一侧负荷完全切除，则对应连接的变流器处于停运状态，若另一侧负荷未完全切除，则对应连接的变流器进入孤岛供电模式。

【技术特征摘要】
1.一种母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，其特征在于，两侧的母线通过母线互联控制器中的两个变流器互联，只有一侧母线供电正常时，若另一侧负荷完全切除，则对应连接的变流器处于停运状态，若另一侧负荷未完全切除，则对应连接的变流器进入孤岛供电模式。2.根据权利要求1所述的母线柔性互联控制器的多运行状态协调调度方法，其特征在于，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先为，吴金龙，姚为正，衣福全，刘欣和，杨美娟，李道洋，行登江，马焕，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，西安许继电力电子技术有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41