一种串联型潮流调控装置的优化控制方法及装置与流程

1.本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种串联型潮流调控装置的优化控制方法及装置。


背景技术：

2.当今的电力系统，安全灵活的运行变得越来越重要，为了更合理的利用已有的输配电设备，灵活交流输电系统(facts)得到前所未有的关注和发展。灵活交流输电设备能够有效的提高系统的灵活性和可控性，而其中串联型潮流调控装置(统一潮流控制器和静止同步串联补偿器)，核心设备为串联型换流器，可以向线路注入一个与线路电流垂直的串联可控电压来模拟电感或电容从而改变线路的运行参数。由于在同一电容性和电感性范围内，这个串联可控电压与线路电流的幅值无关，因此这种线路阻抗补偿不会引发谐振，且补偿的范围宽。
3.在工程应用中，串联型换流器安装的交流线路的潮流随时在发生着变化，当交流电流逐渐下降时，串联型换流器需要输出的交流电压也随之减小，换流模块的调制度降低，导致交流侧谐波含量上升，从而影响电能质量。


技术实现要素：

4.为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决串联型换流器交流侧谐波含量上升影响电能质量的技术问题的串联型潮流调控装置的优化控制方法及装置。
5.第一方面，提供一种串联型潮流调控装置的优化控制方法，所述串联型潮流调控装置的优化控制方法包括：
6.获取电力系统交流电流变化情况；
7.根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制。
8.优选的，所述根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制，包括：
9.根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，或者，根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比。
10.进一步的，所述控制量为输出的交流电压需求或开关频率。
11.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，包括：
12.当串联型换流器中子模块的控制量为交流侧电压时，若电力系统交流电流下降，则降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，否则，恢复串联型换流器中子模块输出的交流电压需求。
13.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联
型换流器中子模块的控制量，包括：
14.当串联型换流器中子模块的控制量为开关频率时，若电力系统交流电流下降，则减小串联型换流器中子模块的开关频率，否则，恢复串联型换流器中子模块的开关频率。
15.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比，包括：
16.若电力系统交流电流下降，则增大串联型潮流调控装置中串联变压器的变比直至电力系统交流电流稳定，否则，减小串联型潮流调控装置中串联变压器的变比直至电力系统交流电流稳定。
17.进一步的，所述降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，包括：
18.降低串联型换流器中子模块直流侧电容电压，或者提高控制串联型换流器中子模块的pwm信号的调制度，其中，串联型换流器中子模块直流侧电容电压的最低值需高于欠压保护定值，串联型换流器中子模块直流侧电容电压的最高值需不超过额定电压。
19.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量的优先级高于所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比。
20.第二方面，本发明提供了一种串联型潮流调控装置的优化控制装置，所述装置包括：
21.获取模块，用于获取电力系统交流电流变化情况；
22.控制模块，用于根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制。
23.第三方面，本发明提供了一种串联型潮流调控装置的优化控制设备，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现所述的串联型潮流调控装置的优化控制方法。
24.本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
25.本发明提供了一种串联型潮流调控装置的优化控制方法，包括：获取电力系统交流电流变化情况；根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制。该技术方案能够通过直流电压、调制度、开关频率和串联变压器变比的动态调节，降低了装置损耗和谐波含量，提高了电能质量。
附图说明
26.图1是根据本发明的一个实施例的串联型潮流调控装置的优化控制方法的主要步骤流程示意图；
27.图2是本发明实施例中串联型潮流调控装置的应用场景示意图；
28.图3是根据本发明的一个实施例的串联型潮流调控装置的优化控制装置的主要结构框图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的串联型潮流调控装置的优化控制方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的串联型潮流调控装置的优化控制方法主要包括以下步骤：
32.步骤s101：获取电力系统交流电流变化情况；
33.步骤s102：根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制。
34.本实施例中，所述根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制，包括：
35.根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，或者，根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比。
36.其中，所述控制量为输出的交流电压需求或开关频率。
37.在一个实施方式中，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，包括：
38.当串联型换流器中子模块的控制量为交流侧电压时，若电力系统交流电流下降，则降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，否则，恢复串联型换流器中子模块输出的交流电压需求。
39.本实施例中，可以通过适当降低换流器模块直流侧电容电压或提高调制度实现降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，其中，考虑波动和模块电压差异，最低的模块电压须高于模块欠压保护定值，上限不超过额定电压；考虑直流电压和输出交流电压需要，动态调整换流器的调制波幅度。
40.在一个实施方式中，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，包括：
41.当串联型换流器中子模块的控制量为开关频率时，若电力系统交流电流下降，则减小串联型换流器中子模块的开关频率，否则，恢复串联型换流器中子模块的开关频率。
42.在一个实施方式中，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比，包括：
43.若电力系统交流电流下降，则增大串联型潮流调控装置中串联变压器的变比直至电力系统交流电流稳定，否则，减小串联型潮流调控装置中串联变压器的变比直至电力系统交流电流稳定。
44.进一步的，可以通过调整串联变的变比，增大阀侧电压、降低阀侧电流、提高调制度，从而降低换流阀通态损耗和开关损耗，降低谐波。
45.改变串联变的变比，可通过有载调压分接头的方式进行。
46.在一个实施方式中，所述降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，包括：
47.降低串联型换流器中子模块直流侧电容电压，或者提高控制串联型换流器中子模块的pwm信号的调制度，其中，串联型换流器中子模块直流侧电容电压的最低值需高于欠压
保护定值，串联型换流器中子模块直流侧电容电压的最高值需不超过额定电压。
48.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量的优先级高于所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比。
49.参照图2，检测交流电流，可以是交流电路电流i1，并监测其变化，当i1降低时，适当减小直流侧电容电压，增大装置调制度，改变串联变变比，适当降低开关频率，减少损耗和谐波的含量，提高电能质量；
50.亦或，检测交流电流，可以是阀侧交流电流i2，并监测其变化，当i2降低时，适当减小直流侧电容电压，增大装置调制度，改变串联变变比，适当降低开关频率，减少损耗和谐波的含量，提高电能质量。
51.基于同一发明构思，本发明提供了一种串联型潮流调控装置的优化控制装置，如图3所示，所述装置包括：
52.获取模块，用于获取电力系统交流电流变化情况；
53.控制模块，用于根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制。
54.优选的，所述根据电力系统交流电流变化情况对串联型潮流调控装置进行优化控制，包括：
55.根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，或者，根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比。
56.进一步的，所述控制量为输出的交流电压需求或开关频率。
57.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，包括：
58.当串联型换流器中子模块的控制量为交流侧电压时，若电力系统交流电流下降，则降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，否则，恢复串联型换流器中子模块输出的交流电压需求。
59.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量，包括：
60.当串联型换流器中子模块的控制量为开关频率时，若电力系统交流电流下降，则减小串联型换流器中子模块的开关频率，否则，恢复串联型换流器中子模块的开关频率。
61.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比，包括：
62.若电力系统交流电流下降，则增大串联型潮流调控装置中串联变压器的变比直至电力系统交流电流稳定，否则，减小串联型潮流调控装置中串联变压器的变比直至电力系统交流电流稳定。
63.进一步的，所述降低串联型换流器中子模块输出的交流电压需求，包括：
64.降低串联型换流器中子模块直流侧电容电压，或者提高控制串联型换流器中子模块的pwm信号的调制度，其中，串联型换流器中子模块直流侧电容电压的最低值需高于欠压保护定值，串联型换流器中子模块直流侧电容电压的最高值需不超过额定电压。
65.进一步的，所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联型换流器中子模块的控制量的优先级高于所述根据电力系统交流电流变化情况调节串联型潮流调控装置中串联变压器的变比。
66.进一步的，本发明提供了一种串联型潮流调控装置的优化控制设备，所述设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现所述的串联型潮流调控装置的优化控制方法。
67.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
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rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
68.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
69.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
70.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
71.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。