一种分布式补偿器的协调控制方法及系统技术方案

本申请提供一种分布式补偿器的协调控制方法及系统。所述方法包括：装配分布式补偿器；检测每相换流器每级模组的运行状态；计算分布式补偿器可有效输出电压的模组个数；模组故障时闭锁旁路；将需要转换的模组转为热备用状态。根据本申请提供的分布式补偿器的协调控制方法及系统，可以实现分布式补偿器的协调控制，可以快速、平稳地处理分布式补偿器的模组故障，保证各回线各相在某一相出现模组故障后仍可均衡控制，避免对交流电网造成不平衡扰动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式补偿器的协调控制方法及系统


[0001]本申请涉及电力系统柔性交流输电领域，具体而言，涉及一种分布式补偿器的协调控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着大型电力系统的互联以及各种新设备的使用，在使发电、输电更经济、更高效的同时也增加了电力系统的规模和复杂度。再加上大量的分布式发电系统接入电网，使传统的固定由输电网向配电网传送的潮流发生逆向。用户负荷的不断增长需要潮流控制手段提高现有的功率输送能力，正在蓬勃发展的智能电网和电力市场间复杂的功率交换也需要频繁的潮流优化控制。
[0003]分布式补偿器可以将每个小容量补偿器直接分布式悬挂于电力线路上，实现和静止同步串联补偿器相近的电网潮流控制功能和效果，可为智能电网提供更灵活、更先进的控制手段，有效提高电力系统的供电能力和安全稳定性。分布式补偿器具有体积小、重量轻等特点。大量分布式子单元可保障设备的冗余性，进而提升装置的可靠性。同时，分布式补偿器装置可分散部署在输电线路上或者变电站，占地小。
[0004]目前国外已有两个分布式补偿器的示范工程(分布式静止同步串联补偿器)项目，两个项目的控制保护系统比较简单，均采用模块就地控制的模式，控制方式不灵活，潮流调节的性能较差。国内有部分高校和科研院所开展了多种分布式补偿器(分布式串联电抗器、分布式静止同步串联补偿器、分布式潮流控制器等)，主要在拓扑结构、仿真建模和系统控制策略上开展研究，尚无关于分布式补偿器出现模组故障时，各回线各相间协调控制的文献和专利。
[0005]常见的分布式补偿器结构包括分别串联接入三相交流线路的三相电压源型换流器，每相换流器由多级模组依次串联构成，三相保持平衡。所述分布式补偿器存在单回线运行方式和多回线运行方式。在单回线运行方式下，三相中某一相出现模组故障后，该相可用模组数减少，若无相间协调控制，非故障相仍保持原状态运行，三相电压源型换流器的电压输出将出现不对称，造成三相交流线路等效阻抗不对称，从而会在交流线路中产生零序和负序电流，影响交流线路正常运行；在多回线运行方式下，各回线并联运行，当某一回线出现模组故障后，若各回线间无协调控制，非故障回线仍保持原状态运行，各回线分布式补偿器的电压输出将不均衡，造成各回线等效阻抗不均衡，回线间将产生不对称环流，影响交流系统正常运行。
[0006]目前，采用模块化多电平换流器的潮流控制器或柔性直流输电工程，针对某一相出现模组故障的情况，采用的处理方式多没有相间协调控制，而是在故障相中投入冗余模组来代替被旁路的故障模组，当故障模组数超过了设定的冗余模组数时，即会触发换流器闭锁。分布式补偿器无特定的冗余设计，每个串联模组均可单独运行，换流器具备单模组运行的能力，所有只有当某一相串联模组全部故障时才需要触发换流器闭锁。
[0007]因此，当分布式补偿器某一相出现模组故障时，为了充分利用分布式补偿器的冗
余性和灵活性，避免模组故障引起的三相不对称和各回线不均衡问题，需要一种可以快速、平稳地处理分布式补偿器各相模组故障的协调控制方法，保证出现模组故障后，各回线各相仍可均衡控制。
[0008]在所述
技术介绍
部分，公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术信息。

技术实现思路

[0009]本申请旨在提供一种分布式补偿器的协调控制方法及系统，能够快速、平稳地处理分布式补偿器的各相模组故障，保证某一回线的某一相出现模组故障后，各回线各相仍可均衡控制，避免对交流电网造成不平衡扰动。
[0010]根据本申请的一方面，提出分布式补偿器的协调控制方法，包括：
[0011]由分别串联接入三相交流线路的三相换流器构成所述分布式补偿器，每相所述换流器分别由多级模组依次串联构成；
[0012]在所述分布式补偿器正常运行的过程中，实时检测每相所述换流器的每级所述模组的运行状态，获得每相所述换流器的可用模组个数，其中，每相所述换流器的可用模组个数为每相所述换流器中具备正常运行条件且无故障的模组个数；
[0013]实时计算分布式补偿器可有效输出电压的模组个数，其中，所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数等于每相所述换流器的可用模组个数中的最小值；
[0014]当任一相所述换流器的任一级模组故障时，闭锁并旁路发生故障的所述模组，同时将故障相所述换流器的可用模组个数减一，保持非故障相所述换流器的可用模组个数不变；
[0015]将每相所述换流器的可用模组个数与实时计算的所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数进行对比，若任一相所述换流器的可用模组个数大于所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数，则将该相所述换流器中的需要转为热备用状态的模组转为热备用状态，
[0016]其中，每相所述换流器中需要转为热备用状态的模组个数等于每相所述换流器的可用模组个数减去所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数。
[0017]根据一些实施例，所述三相换流器是电压源型换流器。
[0018]根据一些实施例，所述分布式补偿器是单回线运行方式，仅单回交流线路串联接入所述分布式补偿器。
[0019]根据一些实施例，所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数的具体计算方式为：
[0020]所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数等于所述单回交流线路中的每相所述换流器的可用模组数的最小值。
[0021]根据一些实施例，所述分布式补偿器是多回线运行方式，并联的多回交流线路均串联接入所述分布式补偿器。
[0022]根据一些实施例，所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数的具体计算方式为：
[0023]所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数等于每条所述并联的多回交流线
路中的每相所述换流器的可用模组数的最小值汇总对比后再取出的最小值。
[0024]根据一些实施例，所述热备用状态为，
[0025]将所述需要转为热备用状态的模组解锁运行且具备电压输出能力，但保持端口输出电压为0的状态。
[0026]根据本申请的另一方面，提供一种分布式补偿器的协调控制系统，所述分布式补偿器包括分别串联接入三相交流线路的三相换流器，每相所述换流器由多级模组依次串联构成，其中，所述协调控制系统包括：
[0027]模组状态监视模块，实时检测所述分布式补偿器中每相所述换流器中每级所述模组的运行状态，所述运行状态包括模组解锁、模组闭锁和模组故障；
[0028]有效模组数计算模块，根据每级所述模组的运行状态，实时计算每相所述换流器的可用模组数，实时计算所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数；
[0029]模组热备用状态控制模块，实时计算每相所述换流器中需要转为热备用状态的模组个数，将每相所述换流器中的需要转为热备用状态的模组转为热备用状态。
[0030]根据一些实施例，所述协调控制系统还包括：
[0031]多回线间通讯模块，仅在所述分布式补偿器为多回线运行方式时生效，汇总每条所述并联的多回交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式补偿器的协调控制方法，其特征在于，包括：由分别串联接入三相交流线路的三相换流器构成所述分布式补偿器，每相所述换流器分别由多级模组依次串联构成；在所述分布式补偿器正常运行的过程中，实时检测每相所述换流器的每级所述模组的运行状态，获得每相所述换流器的可用模组个数，其中，每相所述换流器的可用模组个数为每相所述换流器中具备正常运行条件且无故障的模组个数；实时计算分布式补偿器可有效输出电压的模组个数，其中，所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数等于每相所述换流器的可用模组个数中的最小值；当任一相所述换流器的任一级模组故障时，闭锁并旁路发生故障的所述模组，同时将故障相所述换流器的可用模组个数减一，保持非故障相所述换流器的可用模组个数不变；将每相所述换流器的可用模组个数与实时计算的所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数进行对比，若任一相所述换流器的可用模组个数大于所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数，则将该相所述换流器中的需要转为热备用状态的模组转为热备用状态，其中，每相所述换流器中需要转为热备用状态的模组个数等于每相所述换流器的可用模组个数减去所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三相换流器是电压源型换流器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式补偿器是单回线运行方式，仅单回交流线路串联接入所述分布式补偿器。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数的具体计算方式为：所述分布式补偿器可有效输出电压的模组个数等于所述单回交流线路中的每相所述换流器的可用模组数的最小值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式补偿器...

【专利技术属性】
技术研发人员：林艺哲，董云龙，卢宇，潘磊，马秀达，任铁强，吴飞翔，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：