自稳定控制模块的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种自稳定控制模块的实现方法 ，其包括以下步骤：步骤一，进行积分环节的控制：步骤二，根据自稳定非线性曲线图进行计算；步骤三，设计自稳定控制算法；步骤四，电压设定值远远大于测量电压值，快速积分控制就会优先切入多个子模块，电压设定值和实际测量电压在一定范围之内，自稳定控制模块会根据所设计的控制算法平滑地切入或切出子模块系统。本发明专利技术能够解决馈线电压沿馈线逐步降低及动态负载所引起的电压跌落，还可以配合用户需求，在最需要的时候，最需要的地点，灵活自主地打开或关闭对任何节点的调控，从而实现电压无功优化、峰值控制。

Realization method of self stabilization control module

The invention discloses a self realization method stability control module, which comprises the following steps: A, control integral: step two, according to the nonlinear stability curves are calculated; step three, self stabilization control algorithm design; step four, the voltage set value is far greater than the measured voltage value, fast integral control priority will be cut into many sub modules, voltage setting value and the actual measurement of the voltage within a certain range, self stable control module according to the control algorithm designed to smooth cut or cut a sub module of the system. The invention can solve the voltage feeder voltage along the feeder and gradually reduce the dynamic load caused by the fall, but also with the needs of users, in the hour of need, the need to place, flexibility and autonomy to open or close the control of any node, so as to realize voltage control reactive power optimization, peak.

【技术实现步骤摘要】
自稳定控制模块的实现方法
本专利技术涉及一种方法，特别是涉及一种自稳定控制模块的实现方法。
技术介绍
高压10千伏系统无功补偿设备一般安装在变电站内采用集中补偿调节方式，但高压10千伏馈线支路分散且较长，导致线路末端控制效果差。随着非线性负载的普遍应用，分布式能源的接入，及用户负载的不均衡性等因素，致使电网系统的实际瞬时无功始终处在高频变化中，无法实现全局优化，导致整体电能质量下降。为解决智能配电网中的电能质量控制问题，国内外也开发了许多提高电网质量的设备，如先进的电压/无功优化(VVO)，节能降压(CVR)计划，峰值需求管理，采用分布式智能微电网和智能配电网。但是这些新技术和分布式电网都是以广泛的网络数据采集与监控系统、通信和服务器等硬件设施为前提的。另外智能配电网需要对配电电缆(馈线)，配电变压器，地方变电站等实行在线实时监测。所有这些都需要大量的设备更新，软件系统集成。从电力运输和分配角度来说，输电线路中还需要安装传感器以及一些数字设备，在用户端用户还需要安装智能仪表、智能电表来实时追踪用电情况，所有这些都需要巨大的一次性投资。分布式AVC系统：分布式AVC系统采用通过遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算，由此实现分层、分级的复杂的分布式递阶优化控制问题，其依靠精确的数学模型，优化运算量大。随着分布式系统的扩大，所开发的系统复杂度及运算量会呈几何级增大。代表性的中国专利技术专利如：专利号为200610044008（名称为“分布式实时电压无功优化控制方法”）的中国专利技术专利利用SCADA系统组成的上下位机进行控制，但系统依赖于先进的无线通讯系统，不可能实时地进行在线调节。专利号为201510021036.2（名称为“分布式无功补偿系统的无功补偿控制方法”）的中国专利技术专利采用基于总线连接的主从模块进行无功补偿。通过动态构建补偿网络，该系统可以提高系统的可靠性。但本质上仍依赖于通讯系统，对待安装地区的通讯系统有最低要求。便携式VVC装置：专利号为201310650588.0（名称为“便携式无功电压就地补偿装置”）的中国专利技术专利提出了一种便携式无功电压调节装置，可以对电网无功功率进行就地补偿。但该装置是一种被动式解决方案，所采用的自耦变压器不能实现对馈线电压的精准控制，适合于偏远地区的粗调，不具有通用性和普遍适用性。我们在充分了解国内外智能电网改造，研究和分析了各种智能电网的先进技术和适用范围，结合我国国内电网，尤其是广大农村电网和边远地区电网的实际情况，才产生了现在这个具有成本低、实用性强的智能自主型电网馈线电压无功优化设备（AutonomousFeederVoltageandVAROptimizer(AFVVO)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自稳定控制模块的实现方法，其能够解决馈线电压沿馈线逐步降低及动态负载所引起的电压跌落，还可以配合用户需求，在最需要的时候，最需要的地点，灵活自主地打开或关闭对任何节点的调控，从而实现电压无功优化、峰值控制。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种自稳定控制模块的实现方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，首先根据如下两个方程式进行积分环节的控制：其中，Kp和Ki是PID调节参数，是测量电压，是设定电压；是两者之间的误差值，是控制电压；步骤二，根据自稳定非线性曲线图进行计算；步骤三，设计自稳定控制算法如下式：代表输出电压，代表上次测量电压，代表延迟时间,e代表数学常数，就是自然对数的底数，近似等于2.718281828，t代表当前时间，t0代表上一次采样时间；步骤四，电压设定值远远大于测量电压值，快速积分控制就会优先切入多个子模块，电压设定值和实际测量电压在一定范围之内，自稳定控制模块会根据所设计的控制算法平滑地切入或切出子模块系统。优选地，所述自稳定控制算法保证各个子设备的开关不会导致整个配电网的电压调节产生振荡。优选地，所所述自稳定控制算法采用分布式控制系统。优选地，所述分布式控制系统是一种模块化的设计，设备内部有多个子系统，采用智能子系统管理算法可以智能打开或关闭某个子系统。馈线电压系统本质上是一个多输入多输出的分布式系统，各个子系统之间互相耦合，互相影响。系统本专利技术的核心采用HomeostaticControl(自稳定控制)。自稳定控制是一种大规模系统中通过自协调而实现整体平衡的自适应系统，不需复杂且耗时的在线优化系统，产品的性价比较高。如图1所示，通过多个自稳定控制器可以将一个复杂的耦合性极强的馈线系统，解耦成一个个独立的子系统，从而实现单个系统的最优控制，并同时达到整个系统的最稳定控制。本专利技术的积极进步效果在于：由于配网变压器本身引起的压降及其他馈线压降，单纯通过调节变压器原边侧远不能达到对末端电压的控制。而本专利技术所采用的现场调压设备可以就近对馈线电压进行实时控制。分布式电压调节设备及配套的软件系统提供了解决馈线电压沿馈线逐步降低及动态负载所引起的电压跌落的一种分布式解决方案。分布式调压设备可以沿馈线分布式配置，并在多负载区按需配置，从而使配电网用户末端电压保持稳定。本专利技术可以和现有的集中式SVC和SVG优势互补，采用分布式方案，达到对配网电压的动态控制。附图说明图1为本专利技术的馈线电压控制系统图。图2为本专利技术的自稳定控制响应曲线图。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术较佳实施例，以详细说明本专利技术的技术方案。如图1至图2所示，本专利技术自稳定控制模块的实现方法包括以下步骤：步骤一，首先根据如下方程式（1）和方程式（2）进行积分环节的控制：……（1）……（2）其中，Kp和Ki是PID调节参数，是测量电压，是设定电压；是两者之间的误差值，是控制电压,e代表数学常数，就是自然对数的底数，近似等于2.718281828，t代表当前时间，t0代表上一次采样时间。步骤二，根据自稳定非线性曲线图进行计算；步骤三，设计自稳定控制算法如下式（3）：……（3）代表输出电压，代表上次测量电压，代表延迟时间,e代表数学常数，就是自然对数的底数，近似等于2.718281828，t代表当前时间，t0代表上一次采样时间。步骤四，电压设定值远远大于测量电压值，快速积分控制就会优先切入多个子模块，电压设定值和实际测量电压在一定范围之内，自稳定控制模块会根据所设计的控制算法平滑地切入或切出子模块系统。所述自稳定控制算法保证各个子设备的开关不会导致整个配电网的电压调节产生振荡。所述自稳定控制算法采用分布式控制系统，大范围的部署本设备，可以平滑控制配网电压。各个设备之间可以自主协调控制，不需通讯系统的远程控制。分布式控制系统是一种模块化的设计，设备内部有多个子系统，采用智能子系统管理算法可以智能打开或关闭某个子系统，各个独立的子系统既互相合作又互相独立，以达到对端子电压的平衡稳态控制。所述自稳定控制模块镶嵌低压侧分布式自主电压无功控制装置内部，从而实现整个系统的分布式自稳定控制。所述自稳定控制模块的实现方法通过预先设定待调整电压，可以自主的将馈线电压调整到所设范围并达到整个馈线电压的全局最优。综上所述，本专利技术能够解决馈线电压沿馈线逐步降低及动态负载所引起的电压跌落，还可以配合用户需求，在最需要的时候，最需要的地点，灵活自主地打开或关闭对任何节点的调控，从而实现电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自稳定控制模块的实现方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，首先根据如下两个方程式进行积分环节的控制：

【技术特征摘要】
1.一种自稳定控制模块的实现方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一，首先根据如下两个方程式进行积分环节的控制：其中，Kp和Ki是PID调节参数，是测量电压，是设定电压；是两者之间的误差值，是控制电压；步骤二，根据自稳定非线性曲线图进行计算；步骤三，设计自稳定控制算法如下式：代表输出电压，代表上次测量电压，代表延迟时间,e代表数学常数，就是自然对数的底数，近似等于2.718281828，t代表当前时间，t0代表上一次采样时间；步骤四，电压设定值远远大于测量电压值，快速积分控制就会优先切入多个子模块，电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周万坤，高洪兴，高远，刘金松，
申请(专利权)人：周万坤，高洪兴，高远，
类型：发明
国别省市：江苏,32