[发明专利]一种中低压配电网电能质量提升的两层三级协调控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种中低压配电网电能质量提升的两层三级协调控制系统及方法，根据不同节点存在的电能质量问题的差异性，中低压配电网分为第一层与第二层，第一层为低压系统，包括低压配变首端、低压线路及终端负载，第二层为中压系统，包括变电站、中压线路及低压台区变压器，两层三级协调系统包括第一层中的三个治理单元、第二层中的三个治理单元及多级协调控制器，多级协调控制器通过通讯模块单元与第一层中的三个治理单元、第二层中的三个治理单元分别单独通讯连接。该系统不仅实现了电能质量问题的优化控制，而且充分挖掘变电站、线路、台区设备的调控裕度，实现了系统的高效互补，提升了系统的调控潜力。

技术领域

本发明涉及配电网电能质量调控技术领域，具体涉及一种中低压配电网电能质量提升的两层三级协调控制系统及方法。

背景技术

在中低压配电系统，从电能的传输环节和电能消耗对象的不同，可以将其分为如下环节：变电站、中压配电线路、工业用户、低压工商业用户、低压居民用电台区及线路构成，由于各环节对电能的使用和需求的不同，出现的各种电能质量问题既存在差异性也存在一致性，不同环节同一电能质量问题产生的原因也存在差异性，采用就地治理的方法本身是没有问题的，但是在配电系统各环节中，各电能质量问题之间存在耦合性和关联性，很难在某一个环节单独解决，或许该处问题解决了，但是造成了其它位置问题的产生甚至加剧，犹如打地鼠一般，故需要系统调控，综合治理才能取得较为理想的结果。在中低压配电网，传统电压无功调控方法，依靠的是变电站、线路、配变电压无功调控设备，通过检测本地电压值、有功功率值、无功功率值、功率因数等，进行本地化的独立控制调节，但往往电能质量问题的成因是多方面、多层级的，需要对中低压配电系统各环节的调控设备的运行状态集中监控，构建两层三级协调控制系统，实现层内协调，层间调度的联合调控系统，不仅实现电能质量问题的优化控制，而且充分挖掘变电站、线路、台区设备的调控裕度，实现了系统的高效互补，提升中低压配电系统的调控潜力，对于配电系统其它常见电能质量问题：谐波、无功、以及不平衡等问题。两层三级协调控制系统基于联调原则和联调流程，结合通信技术、自动控制技术、数据采集监测等技术，挖掘其调控潜力从而使中低压配电网电能质量水平处于较好的状态，提升供电质量和供电可靠性，同时降低中低压配电系统的线路网损率。

中国专利申请号201210424776.7主要针对的500kv及以上的特高压系统，通过AVC的协调控制，实现对电压和无功的调度控制，特高压系统的电能质量问题相对单一，且网架结构规范，通过AVC调度控制可以取得较好的效果。中低压系统不仅线路结构复杂，用电负荷种类也更为多样复杂，出现的电能质量问题多样化，治理的技术和装置较多，问题的机理存在差异性，所以该方法仅适合于特高压系统。

中国专利申请号 201610493294.5中提出一种基于无功补偿和谐波滤除和节能计量单元，基本属于本地或者更小区域电网的协调调度系统，而且仅考虑了谐波和无功两种电能质量问题，未针对中低压配电系统的全局调度控制，而且就谐波和无功治理存在多种技术手段，根据不同的应用场合，应该采用不同的解决方案，从系统而言可取的更好的效果和技术经济性。

中国专利申请号 201910791449.中7提出一种配电网电压质量多级协调控制系统，主要针对的是电压的调节，而且覆盖范围是10kv到低压配变之前的配电线路电压质量的协调治理，通过监测电压，调控各种无功补偿电容器，实现对电压的调节。配电线路电压质量不仅跟无功有关还跟其它因素相关，而且从治理方法上来说，不仅仅通过无功治理，需要充分考虑其它电力功能单元，例如AVC、有载调压器等。同时对于低压配电网路，电能质量问题更多，也更为突出，电能质量问题不仅造成电压问题，而且造成线路线损率增大。

如何解决上述问题，是本领域技术人员致力于解决的事情。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种中低压配电网电能质量提升的两层三级协调控制系统。