[发明专利]一种变电站多侧电压无功协调优化控制系统

权利要求书

1.一种变电站多侧电压无功协调优化控制系统，其特征在于，该控制系统包括中压侧的可控电抗器MCR、低压侧的静止无功补偿装置MSVC、中低压母线及电压电流互感器，在中低压两侧母线和低压侧配置电容器组分别挂有虚拟气隙的可控电抗器。

2.权利要求1所述的变电站多侧电压无功协调优化控制系统，其特征在于，所述虚拟气隙的可控电抗器是在原普通铁心电抗器的气隙中填入非线性铁磁材料，所述非线性铁磁材料为铸铁、硅钢片、镍锌铁氧体、锰锌铁氧体、坡莫合金及其纳米材料，通过一定的控制方式改变所填充的铁磁材料磁导率，随着填充的铁磁材料磁导率的改变，电抗值发生变化，实现虚拟气隙可控电抗器的容量可调，

所述虚拟气隙可控电抗器的绕组结构是边柱上对称地绕有两个线圈，上下两个线圈都有抽头，抽头之间接有可控硅T₁、T₂，不同铁心的上下两个绕组交叉连接后并联至电网，

当所述虚拟气隙可控电抗器并网运行时，可控硅T₁、T₂承受的电压仅为电网电压的1%，在电源电压的正、负半周轮流触发导通可控硅T₁和T₂，产生直流控制电流，使铁心虚拟气隙铁磁材料饱和，输出无功电流，可控电抗器输出电流标幺值大小取决于可控硅导通角度α，可控硅导通角越大，产生的控制电流越强，电抗器铁心虚拟气隙铁磁材料饱和程度越高，电抗器的输出无功电流越大。

3.权利要求1所述的变电站多侧电压无功协调优化控制系统，其特征在于，所述虚拟气隙可控电抗器的铁芯结构采用谐波内部抑制机理设计，使输出的谐波电流比普通可控电抗器MCR更小。

4.一种适用于权利要求1所述的变电站多侧电压无功协调优化控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

①将低压侧的可控电抗器MCR容量、电容器组各组容量配置、中压侧直挂可控电抗器MCR的容量和协调优化模型集录入协调控制器；

②根据主变分接头档位投切信息，变电站系统和主变压器运行方式，实时选择对应的协调优化阻抗模型；

③实时测量主变压器三侧母线、低压侧的静止无功补偿装置MSVC和中压侧的可控电抗器MCR的运行数据，优化计算主变分接头档位、中压侧的可控电抗器MCR和低压侧的静止无功补偿装置SVC的投入容量；

上述优化条件包括高中低压三侧母线电压水平，中低压侧功率因数和有功功率，遵循中压侧功率因数和低压侧母线电压水平优先的原则，再综合考虑各侧电压水平和功率因数，

④根据优化结果调节主变压器分接头档位，对两侧无功补偿装置采用双闭环控制，遵循协调优化阻抗模型的外环控制调节两侧的无功补偿装置，在确保中压侧参数不越限的前提下，低压侧的静止无功补偿装置MSVC采用自闭环控制。