[发明专利]一种柔性合环系统的控制优化方法

说明书

本发明公开了一种柔性合环系统的控制优化方法，包括如下步骤：步骤1：计算柔性合环系统两交流侧在不同频率电压扰动下的阻抗；步骤2：构建两交流侧的阻抗‑频率特性曲线的函数模型，并计算函数模型的各零点对应的实际阻尼值；当实际阻尼值大于标准阻尼值时，完成优化过程；当实际阻尼值小于等于标准阻尼值时，重新设置参考阻尼值，执行步骤3‑4；步骤3：根据设置的参考阻尼值对多振荡模态控制器中的参数进行优化；步骤4：采集并网点的电压、电流，根据柔性合环系统弱阻尼振荡模态的频率，通过优化后的多振荡模态控制器对两交流侧阻抗进行重塑，返回执行步骤1。本发明不依赖柔性合环系统具体参数，具有较高的可靠性与抗扰动性。

技术领域

本发明涉及功率变换器技术领域，具体涉及一种柔性合环系统的控制优化方法。

背景技术

随着我国电力产业的逐步升级和人民生活水平的不断提高，国家经济建设和居民用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，即使短时间的停电也会给用户的生产生活带来极大不便。我国的配电网经过长期的发展建设，目前采用以“闭环设计，开环运行”为主的配电网结构。

为有效提高电能质量和供电的灵活可靠性，配电网需要通过合环操作来选择合适的供电路径转移负荷，实现配电网的不停电负荷转供，同时该操作还能够减少供电损失，提高用户满意度，为配电网的智能化发展奠定基础。然而合环操作也带来了一定的风险和问题，若合环点两侧存在压差和短路阻抗的不同，合环瞬间会出现较大的冲击电流，合环后还会产生环流。并且冲击电流过大会导致继电保护动作，使得停电范围进一步扩大，甚至会直接影响系统的安全稳定运行。在部分柔性合环系统的稳定性控制策略中，通过调整变压器分接头和采用无功补偿等方法控制系统潮流，但这些方法无法调节电压间的相位差，因而难以实现多电源长期稳定合环运行。此外，利用寻优可找到电压差最小的两节点，将二者作为配电网中的最优合环节点，可最大程度的保证合环的稳定，但此方法改变了环网位置和运行方式，配网结构也会发生变化。

现有柔性合环系统的稳定性控制策略针对系统稳定性的分析，十分依赖系统参数的准确性。系统的稳定性对于控制器参数的变化十分敏感，很容易造成系统的阻尼减小，产生振荡，使系统的稳定性降低。

发明内容

本发明提供了一种柔性合环系统的控制优化方法，以解决现有技术中合环后产生环流冲击、电压相位差无法调节、系统参数准确性低的问题。

本发明提供了一种柔性合环系统的控制优化方法，包括如下步骤：

步骤1：分别获取柔性合环系统两交流侧电压、电流的变化量，分别计算柔性合环系统两交流侧在不同频率电压扰动下的阻抗；

步骤2：根据所述步骤1获取的阻抗与频率的关系型，结合传递函数，分别构建两交流侧的阻抗-频率特性曲线的函数模型，并计算函数模型的各零点对应的实际阻尼值；

当实际阻尼值大于标准阻尼值时，柔性合环系统处于最优控制状态，完成优化过程；

当实际阻尼值小于等于标准阻尼值时，重新设置参考阻尼值，执行步骤3-4；

步骤3：根据设置的参考阻尼值对多振荡模态控制器中的参数进行优化，使多振荡模态控制器的幅频和相频特性满足柔性合环系统运行要求；

其中，所述多振荡模态控制器包括数个并联的相同结构的支路，所述支路包括串联的带通滤波器、超前滞后补偿器、比例放大器；所述支路对应柔性合环系统的一个弱阻尼振荡模态；所述多振荡模态控制器输出的电流作为柔性合环系统中电流内环的输入；

步骤4：采集并网点的电压、电流，根据柔性合环系统弱阻尼振荡模态的频率，通过所述步骤3优化后的多振荡模态控制器对柔性合环系统的两交流侧阻抗进行重塑，返回执行步骤1。

进一步地，所述标准阻尼值为根据实际情况实际需求的阻尼值；所述参考阻尼值大于等于所述标准阻尼值，当每次重新设置参考阻尼值时，重新设置参考阻尼值大于前一次设置的参考阻尼值。