本发明专利技术涉及与相应控制器之间的任何实时通信无关地限制级联的抽头转换器之间和／或抽头转换器与旁路补偿器之间的交互作用。根据本发明专利技术，配电网中的协调电压控制通过根据控制第二电压控制装置（４０）的电压控制单元（４１）自身所评估的瞬时或实际操作条件而自适应更新或调谐该电压控制单元的控制参数ＤＢ４、ＴＤ４来实现。不是使用由调试工程师初始设置的恒定控制参数，而是基于电压电平Ｕ↑［Ｐ］↓［４］来更新控制参数，该电压电平又响应于由邻近第二电压控制装置的第一电压控制装置执行的任何控制动作，或受其影响。电压控制单元计算所述电压电平的瞬时值与参考值的偏差，并将这个偏差转化成或映射到其静区和／或时延特性的更新。由此，电压控制单元固有地预测或确定第一电压控制装置的控制动作的可能性，而无需向电压控制单元实时传输这段信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力系统中的电压控制领域。它从权利要求1前序部分 中所描述的协调电压控制的方法出发。
技术介绍
通常，配电网或格网(grid)具有辐射状结构，并将电力从馈电输 电网分程传递到分布在整个配电区域(distribution area)的负荷， 该辐射状结构具有从任何低电压点到任何高电压点的无环路路径。需要 电压控制以确保每个负荷都接收合适电平的电压，并尽可能使电压稳 定。在配电网中，电压调节的主要装置是抽头转换器。抽头转换器通过 调整抽头转换变压器的初级绕组与次级绕组之间的匝数比来起作用，并 且能够由此调节次级侧上的电压。用于电压控制的另一个通用装置是诸 如电容器和旁路(shunt )电抗器的旁路补偿器的补偿器控制器，其通 过注入无功功率来起作用，并由此还间接地影响电压。通常，抽头转换器配备有自动抽头转换器控制器，该控制器目的在 于将在变压器次级侧上所测量的电压保持在称为静区(dead band)的 预定间隔内。 一冲企测到从该间隔的电压偏差，就起动计数器，当该偏差 已经过去计数器停止，或者如果该偏差继续存在，当已经达到称为延迟 时间的最大时间极限时，则启动抽头转换。如果确实启动了抽头转换， 则几秒的微小机械时延也必须考虑进去，该机械时延对应于抽头转换器 实际反应和切换所花的时间。离散值的抽头控制通常跨越+/-10%,在欧 洲该跨越采取10-20步，每步1-2%或在美国该3争越采取32步，每步 0. 625%。电容器和旁路电抗器通常按天进行开关，人工地或通过补偿器控制 器进行切换，该补偿器控制器类似于抽头转换器控制器，但基于馈电线 /总线电压或其它系统量，诸如温度或无功功率通量(power flow)。沿辐射状馈电线定位的串联连接或级联的抽头转换器不是独立的， 因为上游或较高电压抽头转换器强烈地影响下游或较低电压抽头转换 器。这种交互作用的典型电压分布(profile)指示器是所谓的尖峰，4即当上游和下游抽头转换器通过同一动作对同一电压干扰作出反应时 出现的短暂电压偏移——下游的累积效应将会太大并且下游抽头转换 器必须翻转其动作。这个问题的目前技术发展水平的解决方案包括基于有差别(differentiated)时延的简单方案。它们使用有关抽头转换器在网络 中的位置的信息，并给下游抽头转换器分配较长的时延，使得下游抽头 转换器可等待上游抽头转换器的反应。另一方面，可以使抽头转换动作 视位于直接上游的抽头转换器的预期动作而定。这些方法只能在馈电传 输电压改变的情况下提供抽头转换器协调。对于由于负荷变化而引起的 改变，其发生的时间常数相比这些时延非常长，这些方法无法提供协调， 除非在抽头转换器之间提供附加通信。此外，因为旁路电容器可产生比 抽头转换变压器大得多的电压改变，引起来自所有抽头转换器的瞬态响 应，所以可能还需要协调在同一个变电站的抽头转换器与电容器或旁路 电抗器之间的交互作用。C. Taylor 的题为"Power system voltage stability" (ISBN 0-07-063184—0， McGraw-Hill, 1994， Chapter 7. 5 (第174 — 179页)) 的教科书涉及以机械方式开关的电容器的集中自动控制。公开了具有 500 kV和230 kV电容器组以及500/120-kV负荷抽头转换器自耦变压器 的变电站的可能的变电站控制器特性。在二维表示中，就初级和次级变 压器电压而言的两个静区的矩形交叉限定了与电容器或变压器的开关 顺序相关联的总共9个区域。静区极限是严格的，并且在其中一些区域 中抽头转换器操作由电容器开关顺序(switching order)代替的事实 相当于抽头转换器的半无限静区。在专利US 5646512中，抽头转换器和电容器的协同或组合控制被 提出作为分布式解决方案，其中允许电压、功率因数和无功功率静区是 可变的，而不是固定的。同时，抽头转换器和变电站电容器分别对不同 的信号一电压和无功功率作出反应，而杆顶(pole-top)电容器将它们 的自适应电容器控制基于局部电压。通过为抽头转换器和变电站电容器 选择不同键控(key)信号，降低了控制器干扰的风险，因为变电站电 容器将对由抽头转换器动作感应的小电压波动不太敏感。最后，抽头转 换器时延以使电压偏差越大延迟越短的这样一种方式来适配(adapt)。5以按周的时标对称地适配(即加宽或变窄)静区宽度，以便将动作数目 限制在例如每天20的可接受水平，由此隐含地忽略最不要的动作。与上面的相比,在M. Larsson的题为"Coordinat ion of cascaded tap changers using a fuzzy-rule based controller" (Fuzzy Sets and Systems, vol. 102， no. 1, pp. 113-123， 1999)的文章中提出了在较 短时标上的协调。指示第一抽头转换器在任一方向开关的趋势的模糊集 经由适当的变电站间通信信道传输到第二抽头转换器。较低电平(1 ower level)的抽头转换器使用这个远程信息确定其自己的模糊集，根据较高 电平(higher level)抽头转换器的开关趋势加速或减速其自己的动作。
技术实现思路
本专利技术的目的是与相应控制器之间的任何实时通信无关地限制级 联的抽头转换器之间和/或抽头转换器与旁路补偿器之间的交互作用。 这个目的是通过根据权利要求1和7的协调电压控制方法和控制参数调 谐单元来实现的。根据从属专利权利要求另外的优选实施例是显而易见 的，其中所选的权利要求从属性不应解释为排除了可选和有意义的权利 要求组合。根据本专利技术，配电网中的协调电压控制通过根据控制第二电压控制 装置的电压控制单元自身所评估(evaluate)的瞬时或实际操作条件而 自适应更新或调谐该电压控制单元的控制参数来实现，该电压控制单元 诸如抽头转换器控制器或补偿器控制器。不是使用由调试工程师初始设 置的恒定控制参数，而是通过将电压电平的值输入到电压控制单元而基 于电压电平来更新控制参数，该电压电平又响应于由邻近第二电压控制 装置的第一电压控制装置执行的任何控制动作或受其影响。在抽头转换 器控制器的情况下，所述电压电平将是作为第二电压控制装置的抽头转 换变压器的初级侧电压。电压控制单元计算所述电压电平的瞬时值与参 考值的偏差，并将这个偏差转化成或映射到其时延特性和/或静区的更 新。由此，电压控制单元固有地预测或确定第一电压控制装置的控制动 作的可能性，而无需向电压控制单元实时传输这段信息。这最终导致笫 二电压控制装置所执行的控制动作数目减少，同时放松了对控制器间通 信的要求。在本专利技术的第一优选变型中，作为局部可用系统量的所述电压电平 通过连接到电压控制单元的电压电平传感器反复测量。生成一系列标记时间的测量历史值，并优选地通过迭代在线学习，由其导出例如24小 时的典型负荷循环上的参考或期望曲线。然后连同电压电平的瞬时值一 起使用所述期望曲线，以进行控制参数的连续适配。在这个变型中，可 以完全避免使用到邻近电压控制单元的远程信号连接，因为电压电平的 历史值和瞬时值一起向下游控制器提供有关上游电压控制装置行为的 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过串联连接在输电变电站与负荷之间的电压控制装置（１０，２０，３０，４０）进行协调电压控制的方法，其中为了控制局部电压电平Ｕ↑［Ｓ］↓［３］、Ｕ↑［Ｓ］↓［４］，每个装置都响应于由相应的电压控制单元（３１，４１）发出的并基于控制参数ＤＢ↓［３］、ＴＤ↓［３］、ＤＢ↓［４］、ＴＤ↓［４］的控制命令，并且其中测量介于第一（３０）与第二电压控制装置（４０）中间的位置处的电压电平Ｕ↑［Ｐ］↓［４］的瞬时值Ｕ↑［Ｐ］↓［４］， 其特征在于，所述方法包括：由发出第二电压控制装置 （４０）的控制命令的第二电压控制单元（４１）： －计算测量值Ｕ↑［Ｐ］↓［４］与参考Ｕ↑［Ｐ］↓［ｒｅｆ］的偏差，以及 －基于所述偏差更新第二电压控制单元（４１）的控制参数ＤＢ↓［４］、ＴＤ↓［４］的值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M拉森，K西古尔德，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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