[发明专利]一种分布式串联耦合潮流控制器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种灵活交流输电系统应用技术的控制方法，具体讲涉及一种分布式串联耦合潮流控制器的控制方法。

背景技术

现今电力系统电源分布和网架结构变化极为迅速，输配电网传输线路拥堵的情况时有发生、系统稳定性也随之受到影响，造成运营成本飙升、系统设备完全使用率偏低、潮流分布不经济。电网目前广泛应用的灵活交流输电系统FACTS技术，如可控串补、SVC、可控高抗等。这些装置在特高压、超高压系统中对电网的安全、稳定运行发挥了极其重要的作用。但是，此类集中式、大容量FACTS装置：功能繁多、结构复杂、占地面积大、一次性投资成本高、对日常运行管理、维护检修的人员专业技术要求很高。因此为响应电网现代化进程的迫切需求，在基于电力电子装置的传统灵活交流输电系统强有力的技术支撑下，开发出一种分布式潮流控制装置，以低成本、小体积、标准化、能够灵活分布和安装的适用于500kV以下输电网和配电网为优势，为电网提供稳态潮流控制，提高系统稳定极限和输送能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种分布式串联耦合潮流控制器的控制方法，该方法可以通过适当的检测及控制，实现电网潮流控制功能。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提出了一种分布式串联耦合电抗器(DSR)组的控制策略，其单个模块设备装置主要包括耦合变压器、晶闸管固态开关、电动接触器、电流互感器、氧化锌避雷器、无线通信模块等组成。分布式串联耦合电抗器是利用变压器的短路和开路两种工况等效感抗的变化，在目标线路上大规模装配，向线路补偿一定容量的感抗，从而实现对线路环网潮流的阶梯式控制。

本发明提供一种分布式串联耦合潮流控制器的控制方法，所述分布式串联耦合潮流控制器由分布式串联耦合电抗器组组成，所述分布式串联耦合电抗器包括耦合变压器、晶闸管组V1、电动接触器S1、两个电流互感器、氧化锌避雷器MOV和无线通信组件；所述电流互感器中的一个电流互感器的一次侧和耦合变压器的原边均串联连接在输电线路上，所述氧化锌避雷器MOV连接在耦合变压器的副边两端；所述电流互感器的二次侧两端和耦合变压器副边一端均与电源电路连接；所述氧化锌避雷器MOV、晶闸管组V1和电动接触器S1并联；所述电流互感器中的另一个电流互感器的一次侧两端分别与耦合变压器的副边一端和晶闸管组V1的一端连接，二次侧的两端均与电源电路连接；所述晶闸管组V1和电动接触器S1均与控制保护电路连接；所述控制保护电路与无线通信组件连接；

其特征在于，所述控制方法包括下述三层控制策略：暂态闭锁策略、远端潮流总控策略和潮流自控策略。

进一步地，所述耦合变压器为其铁芯由抛光的两部分组成的圆筒状的耦合变压器，其铁芯环内分别设有输电线路，所述两部分再卡合形成完整的磁路；所述圆筒状铁芯由环形硅钢片层层叠加形成，用螺栓组装在一起；

所述晶闸管组V1和电动接触器S1构成复合开关，在切换分布式串联耦合电抗器工作状态时配合使用，用于实现电流过零切换；所述晶闸管组V1由反并联的晶闸管组成；

所述电源电路通过串联连接在输电线路上的电流互感器提取能量，通过整流与滤波后给控制保护电路供电。

进一步地，所述暂态闭锁策略为输电线路发生故障时应急的最高优先级动作策略；

所述暂态闭锁策略包括：

分布式串联耦合电抗器DSR收到无线通信组件传送的输电线路故障信号后，根据分布式串联耦合电抗器状态反馈信息，若分布式串联耦合电抗器DSR处于投入状态，则下达闭合晶闸管组V1及闭合电动接触器S1的命令，待检测到电动接触器S1闭合后再关断晶闸管组V1，分布式串联耦合电抗器DSR退出运行；

除远端无线通信组件控制分布式串联耦合电抗器DSR退出运行之外，其自身电流互感器能够监测线路故障电流，当输电线路的故障短路有电流时，控制保护电路将检测并同时触发导通晶闸管组V1和闭合电动接触器S1，晶闸管组V1首先导通旁路分布式串联耦合电抗器DSR低压侧，待电动接触器S1闭合后再关断晶闸管组V1；

当分布式串联耦合电抗器DSR投入的情形下，输电线路被雷击时，传递雷电过电压时，控保电路检测过电压导通晶闸管组V1，旁路分布式串联耦合电抗器DSR低压侧；待事故恢复5s后，分布式串联耦合电抗器DSR恢复事故前的状态位置。

进一步地，所述远端潮流总控策略为正常运行工况下的第二优先级的动作策略；