[发明专利]一种基于电力电子变压器配电网的环线运行方法

说明书

本发明公开了一种基于电力电子变压器配电网的环线运行方法，所述环线运行方法由相位检测模块、相位差计算模块、功率点设置模块、功率同步模块、电压控制模块以及脉宽调制模块组成。本发明发布的运行方案控制结构简单，参数调节方便，利用功率点设置模块和功率同步模块可以使本发明公布的运行方案在辐射型电网和环线运行电网中正常可靠工作。并且，通过本方案公布的预同步调节过程，可以有效减小辐射型电网向环线运行切换时电压和相位的扰动。此外，利用功率点设置模块和功率同步模块还可以对环线运行电网进行功率调节，保证电网运行模式转变后的优良性能。

技术领域

本发明涉及一种电力系统应用技术领域，具体是一种基于电力电子变压器配电网的环线运行方法。

背景技术

为了面对和解决新能源的大力发展与电动汽车的大规模应用对电网安全可靠运行的挑战，基于电力电子变压器的配电网技术作为一种有效应对挑战的方法，得到了广泛的关注。电力电子变压器，也被称为智能变压器，与传统变压器相比，它在实现变压和隔离功能的基础上，还可以实现对输出电压、频率的连续控制。基于电力电子变压器的配电网具有电能质量高、电能损耗低、电压调节性能好、控制灵活和调度方便等优点。此外，电力电子变压器可以为中低压电网提供多种多样的辅助服务，以此提高电网的可靠性和承载能力。

电力电子变压器既可以独立运行于辐射型电网，也可以工作在环线运行方式。相比工作于辐射型电网模式，环线运行的配电网在电压控制、潮流控制等方面具有更高的潜力。环线运行模式通常在其它馈电线路过载或需要维护投入使用，需要通过同步控制方案使得电力电子变压器(尤其是其低压侧逆变器)与其他馈线电压进行同步。由于不同馈电线路的电压幅值与相位差不容忽略，若不采用同步控制或控制策略不合理，较大电压幅值差或相位差将引起潮流的不可控，引发冲击电流和电压跳变，严重威胁配电网的安全可靠运行。传统配电网环线运行方式难以适用于此类新型电网。目前有部分文献对柔性合环开展研究，但是通常依赖额外的电力电子设备，且同步方案控制结构复杂。针对这种情况，现提出一种基于电力电子变压器配电网的环线运行方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电力电子变压器配电网的环线运行方法，能够有效解决基于电力电子变压器配电网的环线运行问题，克服辐射型电网向环网运行切换过程中的瞬态问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于电力电子变压器配电网的环线运行方法，所述环线运行方法包含电力电子变压器在不同模式下的运行、同步方法，以及环线运行时的潮流调节方法。

进一步地，所述环线运行方法由相位检测模块、相位差计算模块、功率点设置模块、功率同步模块、电压控制模块以及脉宽调制模块组成。

进一步地，所述环线运行方法包括三种运行模式：辐射型电网独立运行模式、电力电子变压器与其他馈线预同步模式、基于电力电子变压器配电网环线运行模式，其中，前两种工作模式母线开关断开，环线运行模式母线开关闭合。

进一步地，所述相位检测模块实时测量需要与电力电子变压器馈线进行同步的线路电压幅值和相位，相位差计算模块计算电力电子变压器低压侧电压与其他馈线电压之间的相位和幅值差。

进一步地，所述功率点设置模块和功率同步模块在不同模式下相互配合，在辐射型电网独立运行模式下，功率同步模块输出电压参考值恒定，功率点设置模块输出为零；在电力电子变压器与其他馈线预同步模式和基于电力电子变压器配电网环线运行模式下，功率点设置模块向功率同步模块提供相应的功率参考值，实时调节交流电压参考值，实现预同步、环线运行功能。