本发明专利技术涉及电力系统稳态技术领域，尤其涉及一种有载调压系统、调压方法及负荷最优特性跟踪方法，本发明专利技术实施方式的一种有载调压系统，其可控制施加一个反向电压以抵消配电变压器高压侧分接头调节时在低压侧产生的电压变化量，将对负荷的冲击限制在变压器内部，以减少对用户的干扰。此外，正常运行时，每间隔一定时间，控制系统会在配电变压器低压侧主动加一扰动，用于探测负荷的功率特性，以决定下一步的控制信号，最终达到负荷最优特性。因此，对小容量系统或无源负荷供电VSC换流器也不会发生电压抖动，从而避免了负荷设备出现持续几个周期的短时电源干扰，提高了受端系统的电能质量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
有载调压系统、调压方法及负荷最优特性跟踪方法
[0001]本专利技术涉及电力系统稳态
，尤其涉及一种有载调压系统、调压方法及负荷最优特性跟踪方法。
技术介绍
[0002]随着新能源分布式电源和基于电力电子技术的负荷设备在配电网中的渗透率越来越高，更大规模主动负荷的接入使得配电网的结构布置越来越复杂。原本主要由单一常规负荷组成的配电网变为与大量主动负荷的综合体，具有较大波动性的间歇式主动负荷对配网的安全稳定运行产生了深远影响。
[0003]作为电能质量的重要衡量指标之一，电压只允许在规定范围内小幅度波动。电力系统的无功功率大部分来源于上级电网，但由于远传输过程中的线路损耗，电网末端的电力用户电压将会处于较低水平。此外，线路的过负荷运行和冲击性负荷、非对称性负荷的影响等也加大了电压损失。当电压偏离允许值时，例如电动机由于系统电压降低而绕组电流增大，温升增加，不仅用电设备的运行效率降低，而且很可能会造成用电设备寿命的减少甚至损坏；电压降低可能导致继电保护装置动作，引发大面积停电事故；电压偏低还会造成输电线路极限大幅度降低，可能出现系统频率不稳定的现象，导致电力系统频率崩溃，带来重大损失，极端情况下，电力系统甚至可能出现“电压崩溃”，引发电力系统运行事故。
[0004]因此，采取各种调压措施以保证各类负荷的电压偏移在允许范围之内是十分有必要的。
[0005]电力系统调压主要有三种形式，包括发电机励磁调压、变压器变比调压和无功补偿调压。发电机励磁调压通过调节发电机的励磁电流，改变发电机输出的无功功率大小来调压，此方法操作较为简单且不需要额外的经济投入，电压调节范围一般在10％左右，但由于电压在传输过程中不可避免的线路损耗，此方法无法适用于远距离输电的场合；变压器变比调压通过调节变压器高压侧的分接头，改变绕组匝数，从而改变变压器变比而进行调压，此方法灵活方便，但有载调压时分接头的动作会对负荷产生较大冲击，且不同于常规负荷，主动负荷具有高度的自主调节能力，对外界电网的影响比常规负荷大，使用此方法调压时可能无法使得负荷达到最优特性；无功补偿调压利用静止无功补偿器等设备进行无功就地补偿而调压，此方法虽然能够有效提升系统电压，但需要额外电气设备，经济性差。
[0006]基于此，需要开发设计出一种有载调压系统。
技术实现思路
[0007]本专利技术实施方式提供了一种有载调压系统、调压方法及负荷最优特性跟踪方法，用于解决现有技术中有载调压时分接头的动作会对负荷产生较大冲击的问题。
[0008]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种有载调压系统，应用于配电变压器通过变比调压的电力系统中，所述有载调压系统包括：换流器、换流变压器、串联加压器以及控制器；
[0009]所述换流变压器的二次侧与所述换流器的输入端电连接，所述换流器的输出端与所述串联加压器的一次侧电连接；
[0010]当所述换流变压器的一次侧接入所述配电变压器的一次侧，所述串联加压器的二次侧串连接入所述配电变压器的二次侧时，所述控制器根据所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器的变比控制所述换流器的输出电压，以达到稳定所述电力系统的输出电压的目的，所述电力系统的输出电压为所述配电变压器二次侧输出电压与所述串联加压器输出电压的和。
[0011]在一种可能实现的方式中，所述换流器包括：送端换流器、受端换流器以及电容；
[0012]所述送端换流器以及所述受端换流器分别包括由全控型开关器件构成的三相全桥；
[0013]所述送端换流器的输入端与所述换流变压器的二次侧电连接，
[0014]所述送端换流器的输出端与所述受端换流器的输入端电连接；
[0015]所述受端换流器的输出端与所述串联加压器的一次侧电连接；
[0016]所述电容并联在所述送端换流器的输出端和/或所述受端换流器的输入端。
[0017]在一种可能实现的方式中，所述的有载调压系统还包括：辅助变压器以及与所述配电变压器高压侧分接头联动的辅助触头；
[0018]所述辅助触头的一端电连接所述辅助变压器的二次侧，所述控制器接受来自所述辅助触头另一端输出的电压信号；
[0019]经过所述辅助触头的作用所述辅助变压器的变比与所述配电变压器的变比相同。
[0020]在一种可能实现的方式中，所述的有载调压系统还包括：电压互感器；
[0021]所述电压互感器一次侧接入所述电力系统，所述电压互感器二次侧与所述控制器电连接。
[0022]第二方面，本专利技术实施方式提供了一种有载调压方法，应用于如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的有载调压系统中，包括：
[0023]获取目标电压、所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器的分接头电压；
[0024]根据所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器的分接头电压，获取所述配电变压器因分接头电压变化时所述配电变压器二次侧电压的变化量；
[0025]根据目标电压以及所述配电变压器二次侧电压的变化量控制所述换流器的输出；
[0026]其中，所述配电变压器的分接头电压根据电力系统最大负荷时的额定电压和最小负荷时的额定电压确定；
[0027]所述根据目标电压以及所述配电变压器二次侧电压的变化量控制所述换流器的输出包括：
[0028]根据目标电压、配电变压器二次侧电压的变化量以及比例积分算法输出控制量；
[0029]根据所述控制量控制所述换流器的输出。
[0030]第三方面，本专利技术实施方式提供了一种负荷最优特性跟踪方法，应用于如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的有载调压系统中，包括：
[0031]获取扰动量；
[0032]扰动叠加步骤：根据所述扰动量控制所述换流器，将所述扰动量叠加到所述电力系统的输出；
[0033]获取所述扰动量叠加前后所述电力系统的负荷特性；
[0034]根据所述负荷特性控制所述换流器，调整所述电力系统的输出。
[0035]在一种可能实现的方式中，所述获取所述扰动量叠加前后所述电力系统的负荷特性，包括：
[0036]获取所述扰动量叠加前后所述电力系统的输出电流；
[0037]所述根据所述负荷特性控制所述换流器，调整所述电力系统的输出，包括：
[0038]若所述扰动量叠加后所述电力系统的输出电流变小，则将所述扰动量叠加到所述电力系统的输出；
[0039]若所述扰动量叠加后所述电力系统的输出电流变大，则将改变所述扰动量的方向，并跳转至所述扰动叠加步骤直至所述电力系统的输出电流的变化小于阈值。
[0040]第四方面，本专利技术实施方式提供了一种有载调压装置，用于实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的有载调压方法，所述有载调压装置包括：
[0041]电压获取模块，用于获取目标电压、所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器的分接头电压；
[0042]电压变化量计算模块，用于根据所述电力系统的输出电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有载调压系统，其特征在于，应用于配电变压器(100)通过变比调压的电力系统中，所述有载调压系统包括：换流器、换流变压器(101)、串联加压器(102)以及控制器(103)；所述换流变压器(101)的二次侧与所述换流器的输入端电连接，所述换流器的输出端与所述串联加压器(102)的一次侧电连接；当所述换流变压器(101)的一次侧接入所述配电变压器(100)的一次侧，所述串联加压器(102)的二次侧串连接入所述配电变压器(100)的二次侧时，所述控制器(103)根据所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器(100)的变比控制所述换流器的输出电压，以达到稳定所述电力系统的输出电压的目的，所述电力系统的输出电压为所述配电变压器(100)二次侧输出电压与所述串联加压器(102)输出电压的和。2.根据权利要求1所述的有载调压系统，其特征在于，所述换流器包括：送端换流器(104)、受端换流器(105)以及电容(106)；所述送端换流器(104)以及所述受端换流器(105)分别包括由全控型开关器件构成的三相全桥；所述送端换流器(104)的输入端与所述换流变压器(101)的二次侧电连接，所述送端换流器(104)的输出端与所述受端换流器(105)的输入端电连接；所述受端换流器(105)的输出端与所述串联加压器(102)的一次侧电连接；所述电容(106)并联在所述送端换流器(104)的输出端和/或所述受端换流器(105)的输入端。3.根据权利要求1所述的有载调压系统，其特征在于，还包括：辅助变压器(107)以及与所述配电变压器(100)高压侧分接头联动的辅助触头(108)；所述辅助触头(108)的一端电连接所述辅助变压器(107)的二次侧，所述控制器(103)接受来自所述辅助触头(108)另一端输出的电压信号；经过所述辅助触头(108)的作用所述辅助变压器(107)的变比与所述配电变压器(100)的变比相同。4.根据权利要求1
‑
3所述的有载调压系统，其特征在于，还包括：电压互感器(109)；所述电压互感器(109)一次侧接入所述电力系统，所述电压互感器(109)二次侧与所述控制器(103)电连接。5.一种有载调压方法，其特征在于，应用于如权利要求1
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4任一项所述的有载调压系统中，包括：获取目标电压、所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器(100)的分接头电压；根据所述电力系统的输出电压以及所述配电变压器(100)的分接头电压，获取所述配电变压器(100)因分接头电压变化时所述配电变压器(100)二次侧电压的变化量；根据目标电压以及所述配电变压器(100)二次侧电压的变化...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢玉洋，袁胜辉，树玉增，王彬，高冰，李峰，杜宗伟，王雷，崔泽坤，盛丹丹，
申请(专利权)人：国家电网有限公司衡水电力设计有限公司国网河北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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