一种统一潮流控制器的线路功率控制方法技术

技术编号:13941421 阅读:93 留言:0更新日期:2016-10-29 16:46
本发明专利技术涉及一种统一潮流控制器的线路功率控制方法,通过线路有功功率指令、无功功率指令和实测的线路交流电压瞬时值计算得到两相静止坐标系下的线路电流参考值,将其转化为串联换流器阀侧电流参考值后,结合实际反馈的阀侧电流,经过比例‑谐振控制器,计算结果经过两相静止坐标系到三相静止坐标系的坐标变换后,最终得到换流器输出参考电压,换流器根据电压参考值输出相应的电压,实现控制线路潮流的目的。本控制方法能实现对线路有功功率和无功功率的独立解耦控制,潮流控制过程平稳、快速,且无需锁相等环节,控制结构简单实用,可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高压交流输电领域,具体涉及一种统一潮流控制器的线路功率控制方法
技术介绍
随着我国经济的迅速增长,电力系统也得到了快速发展,各种大型电力系统的互联和新设备的使用,使得电网架构变得越来越庞大复杂,电网之间潮流分布不均且调控困难,部分线路存在过载失稳风险。灵活交流输电技术(Flexible Alternative Current Transmission Systems,FACTS)是综合电力电子技术、通信技术和控制技术而形成的交流输电新技术,可以实现对输电系统的电压、阻抗和相位角的灵活控制,从而大大提高电力系统的调控灵活性和运行稳定性,并使得现有输电线路的输送能力大幅提高。统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)是FACTS中功能强大的一员,主要由直流侧相连接的并联换流器和串联换流器组成,它拥有并联补偿和串联补偿的双重作用,运行方式非常灵活,具有良好的潮流控制能力,同时在交流系统振荡抑制和阻尼补偿方面也具有得天独厚的优势。UPFC的基本结构如图1所示,其中图中I、II分别是并联换流器和串联换流器,Tshunt是并联变压器,TSeries是串联变压器,Vs、Vr分别是受端和送端网络电源,Xs、Xr是两端电抗。UPFC还包含串联侧旁路晶闸管TBS、并联侧断路器K1、串联侧断路器K2、串联变压一次侧旁路开关K3、串联变二次侧旁路开关K4等。UPFC包括一个并联侧换流器I,一个或多个串联侧换流器II,各串联侧换流器II的一端通过串联变压器TSeries接入不同的交流线路上,串联变压器TSeries在一二次侧配有旁路开关K3、K4,在二次侧还配有旁路晶闸管TBS;串联换流器II的另一端相并联后与并联换流器I通过直流系统相连接。对于电力系统来说,UPFC的控制目的是改变线路的潮流。目前针对UPFC的控制,已有的控制方法均是在基于线路电压锁相的同步dq旋转坐标系下针对线路有功功率和无功功率的三环或双环控制结构,虽然其能实现有功和无功的独立调节,但控制系统复杂,功率控制动态性能较差,且控制过程中有功无功不能完全解耦。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种统一潮流控制器的线路功率控制方法,用以解决现有控制方式动态性能差的问题。为实现上述目的,本专利技术的方案包括:一种统一潮流控制器的线路功率控制方法,包括如下步骤:阀侧电流参考值计算:将实测的线路交流电压经过三相静止坐标系abc到两相静止坐标系αβ下的坐标变换后,再与线路功率指令进行计算,得到线路电流指令的两相静止坐标系的αβ分量;阀侧电流控制:将实测的阀侧交流电流经过三相静止坐标系abc到两相静止坐标系αβ下的坐标变换后,再作为反馈值并结合阀侧电流指令,经过准比例-谐振计算,得到换流器输出电压参考值,换流器输出电压参考值用于控制线路功率。进一步的,阀侧电流参考值计算是通过线路有功和无功功率指令Pref、Qref以及实测的线路交流电压,计算得到线路电流在两相静止坐标系下的参考值ILαref、ILβref; I L α r e f = P r e f · U L α - Q r e f · U L β U L α 2 + U L β 2 I L β r e f = P r e f · U 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种统一潮流控制器的线路功率控制方法,其特征在于,包括如下步骤:阀侧电流参考值计算:将实测的线路交流电压经过三相静止坐标系abc到两相静止坐标系αβ下的坐标变换后,再与线路功率指令进行计算,得到线路电流指令的两相静止坐标系的αβ分量;阀侧电流控制:将实测的阀侧交流电流经过三相静止坐标系abc到两相静止坐标系αβ下的坐标变换后,再作为反馈值并结合阀侧电流指令,经过准比例‑谐振计算,得到换流器输出电压参考值,换流器输出电压参考值用于控制线路功率。

【技术特征摘要】
1.一种统一潮流控制器的线路功率控制方法,其特征在于,包括如下步骤:阀侧电流参考值计算:将实测的线路交流电压经过三相静止坐标系abc到两相静止坐标系αβ下的坐标变换后,再与线路功率指令进行计算,得到线路电流指令的两相静止坐标系的αβ分量;阀侧电流控制:将实测的阀侧交流电流经过三相静止坐标系abc到两相静止坐标系αβ下的坐标变换后,再作为反馈值并结合阀侧电流指令,经过准比例-谐振计算,得到换流器输出电压参考值,换流器输出电压参考值用于控制线路功率。2.根据权利要求1所述一种统一潮流控制器的线路功率控制方法,其特征在于,阀侧电流参考值计算是通过线路有功和无功功率指令Pref、Qref以及实测的线路交流电压,计算得到线路电流在两相静止坐标系下的参考值ILαref、ILβref; I L α r e f = P r e f · U L α + Q r e f · U L β U L α 2 + U L β 2 I L β r e f = ...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘欣和姚为正吴金龙冯宇鹏李道洋杨美娟王先为孔令凯
申请(专利权)人:许继电气股份有限公司西安许继电力电子技术有限公司许继集团有限公司国家电网公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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