针对配电线路电压电流的柔性调节控制装置与方法与流程

本发明属于配电线路电压电流的柔性调节，也属于配电网供电质量治理，具体涉及一种针对配电线路电压电流的柔性调节控制装置与方法。

背景技术：

1、传统解决低电压问题的办法主要为如专利申请号为“cn202211711095.9”且专利名称为“一种大容量交流模拟电源及其控制方法”的现有技术方案所提及的扩容变压器容量、增大线路线径，采用具有载调压功能的变压器、在线路中串联调压器等方法。但由于农网中的总体负荷密度较低，变压器和输电线路设备本来利用率极低；通过扩充变压器容量和线路容量，将导致设备利用率更低。由于有些用户居住分散，配电台区低压侧线路较长，即使增加变压器容量及线路线径，也存在配电台区出口电压较高，线路中端及末端电压不足的问题。对于县域光伏接入较多的地区，在某一时段电压很高，通过上述方法无法解决高电压的问题。伴随大规模新能源和分布式能源接入，虽然规模性的接入及微电网有统一的管理，但分散的台区侧存在分布式接入无序，运行控制不统一的情况，导致有功、无功及电压的较大的波动，传统解决办法效果不佳且成本较高。综上所述，亟需一种装置解决线路负荷波动和光伏潮流周期变化造成的电压质量问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中带有的缺陷，本发明提出一种针对配电线路电压电流的柔性调节控制装置与方法，基于电力电子变流技术，采用整流逆变和储能方式，调整线路电压和潮流分布；采用集中管理系统，可以采集、管理和控制线路各关键节点的用户电压。解决分布式光伏接入后带来的潮流异常，功率倒送和电压超限；解决台区周期性变化造成的高负载率时电压过低问题。解决台区低压线路上无功欠补和分布不均问题。

2、本发明运用如下的技术方案。

3、一种针对配电线路电压电流的柔性调节控制装置，包括：

4、输入侧双向整流逆变模块，输出侧双向整流逆变模块，双向直流变流模块，公共直流母线，输入侧开关，输出侧开关，旁路开关，装置输入端，装置输出端、电池模块和控制模块，其中，所述输入侧双向整流逆变模块的交流侧与输入侧开关连接，所述输入侧双向整流逆变模块的直流侧与公共直流母线连接；

5、所述输出侧双向整流逆变模块的交流侧与输入侧开关连接，所述输入侧双向整流逆变模块的直流侧与公共直流母线连接；

6、所述双向直流变流模块一端接到公共直流母线，另一端接到电池；

7、所述输入侧开关一端接到输入侧双向整流逆变模块，另一端接到装置输入端；

8、所述输出侧开关一端接到输出侧双向整流逆变模块，另一端接到装置输出端；

9、所述旁路开关的两端分别接到装置输入端和装置输出端。

10、所述控制模块通过通讯回路与输入侧双向整流逆变模块，输出侧双向整流逆变模块，双向直流变流模块，公共直流母线，输入侧开关，输出侧开关，旁路开关，装置输入端，装置输出端和电池模块通讯，进行以上模块的数据采集和控制。

11、所述控制模块用于接收上级的调控指令。

12、所述调控指令包括所述输出侧双向整流逆变模块交流侧电压和频率、所述输入侧双向整流逆变模块交流侧传输的有功无功功率、所述直流变流模块充电或放电功率。

13、所述控制模块用于命令所述输出侧双向整流逆变模块按照v/f模式运行，由所述控制模块按照接收到的收到调控命令控制所述输出侧双向整流逆变模块交流侧电压和频率。

14、所述控制模块用于命令所述输入侧双向整流逆变模块按照p/q模式运行，由所述控制模块根据公共直流母线电压幅值调控所述输入侧双向整流逆变模块交流侧传输的有功功率；由所述控制模块按照收到调控命令控制所述输入侧双向整流逆变模块交流侧传输的有功无功功率。

15、所述控制模块用于根据调控所述双向直流变流模块对所述电池模块进行充电或放电，充电和放电功率按照所述控制模块收到调控命令控制，充电和放电电量根据所述控制模块采集到所述电池模块剩余电量控制。

16、所述控制模块用于控制输入侧开关、输出侧开关和旁路开关的分合闸，当启动装置的调节功能时输入侧开关输出侧开关合闸、旁路开关分断；当停止装置的调节功能时输入侧开关输出侧开关分断、旁路开关合闸。

17、一种配电线路电压电流柔性调节方法，包括：

18、控制模块命令所述输出侧双向整流逆变模块按照v/f模式运行，由所述控制模块按照接收到的收到调控命令控制所述输出侧双向整流逆变模块交流侧电压和频率；

19、所述控制模块命令所述输入侧双向整流逆变模块按照p/q模式运行，由所述控制模块根据公共直流母线电压幅值调控所述输入侧双向整流逆变模块交流侧传输的有功功率；由所述控制模块按照收到调控命令控制所述输入侧双向整流逆变模块交流侧传输的有功无功功率；

20、所述控制模块根据调控所述双向直流变流模块对所述电池模块进行充电或放电，充电和放电功率按照所述控制模块收到调控命令控制，充电和放电电量根据所述控制模块采集到所述电池模块剩余电量控制；

21、所述控制模块控制输入侧开关、输出侧开关和旁路开关的分合闸，当启动装置的调节功能时输入侧开关输出侧开关合闸、旁路开关分断；当停止装置的调节功能时输入侧开关输出侧开关分断、旁路开关合闸。

22、一种配电线路电压电流柔性调节系统，包括多个采集单元、控制单元以及多个所述的配电线路电压电流柔性调节装置，其中，所述多个采集单元分布在一个配电台区出口、分支和末端的等节点上，采取电压、电流和功率，将数据发送到所述控制单元；

23、所述控制单元用于接收配电线路电压电流柔性调节装置控制模块上传的各模块运行状态和参数；

24、所述控制单元用于根据各接收到的数据计算出给各配电线路电压电流柔性调节装置控制模块下发的调控指令中控制量。

25、所述控制单元用于监测某一个配电线路电压电流柔性调节装置输出侧的用户电压低于标准，所述控制单元给对应配电线路电压电流柔性调节装置发送指令，调高该配电线路电压电流柔性调节装置输出电压，直至电压合格。

26、所述控制单元用于同时监测到某一个配电线路电压电流柔性调节装置输出侧的用户电压和输入低于标准，所述控制单元给对应配电线路电压电流柔性调节装置发送指令，调高该配电线路电压电流柔性调节装置输出电压并对电池放电电流，直至电压合格。

27、所述控制单元用于监测某一个配电线路电压电流柔性调节装置输出侧的用户电压高于标准，所述控制单元给对应配电线路电压电流柔性调节装置发送指令，调低该配电线路电压电流柔性调节装置输出电压，直至电压合格。

28、所述控制单元用于同时监测到某一个配电线路电压电流柔性调节装置输出侧的用户电压和输入低于标准，所述控制单元给对应配电线路电压电流柔性调节装置发送指令，调低该配电线路电压电流柔性调节装置输出电压并对电池充电电流，直至电压合格。

29、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的技术效果包括：

30、采用输入侧有功和无功可控技术，可调节输入的电流、功率因数和电压；采用输出侧电压和频率可控基础，可调节输出侧到用户直接电压；采用的储能控制技术，可以调节该装置接入位置的潮流变化。本发明提出的一种配电线路电压电流柔性调节系统，可采集台区关键节点位置上的电压和电流，根据电压分布和潮流数据控制接入各处的配电线路电压电流柔性调节装置的输入、输出的电压和电流，实现对整个台区的电压控制和全天候潮流稳定。