专利名称：微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置及其控制方 法，它属于一种微电网与大电网在高压处连接时智能柔性传输串联补偿的装置(Smart Flexible Transmission Series Compensation Equipment-SFTSCE)及其控制方法。
背景技术：
目前，由新能源组成的微电网与大电网在高压处连接组成坚强智能电网，已被国 内外专家认为是电力系统的必然发展趋势；然而，随着分布式电源的快速发展，如我国内 蒙、西北地区的大量风力、太阳能等可再生能源组成的微电网，在与大电网高压处(35KV及 以上)连接时由于控制技术上存在的缺陷，造成电力功率传输出现瓶颈、统一潮流、电压波 动、谐波干扰、低电压穿越承受能力薄弱的问题，目前解决这一问题的技术方案基本是在线 路中点加装并联补偿装置，但由于并联补偿装置调节速度缓慢，调节范围小，在解决统一潮 流及低电压穿越承受能力薄弱问题方面存在明显的缺点，故需对现有的补偿装置加以改 进。发明内容
本发明的目的是解决现有的并联补偿控制装置存在的在解决统一潮流、低电压穿 越承受能力薄弱的技术问题，提供一种能解决电力功率传输出现统一潮流、低电压穿越承 受能力薄弱的微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置及其控制方法。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是微电网与大电网高压智能柔性 传输串联补偿装置，它包括微电网侧混合型有源电力动态滤波器电路(HAPDFs (t))、微电网 侧参数检测电路、微电网侧功率比较电路、微电网侧功率差值电路、集成门极换流晶闸管 (IGCT)五电平开关拓扑电路、集成门极换流晶闸管(IGCT)开关驱动电路、智能柔性传输串 联补偿装置DSP控制电路、大电网侧参数检测电路、大电网侧功率比较电路、大电网侧功率 差值电路和大电网侧混合型有源电力动态滤波器电路(HAPDFJt))，其中它还包括微电网 侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t))和大电网侧双向晶闸管开关控 制的串联补偿电容器电路(TSSCJt));集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路的 左端与微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t))的右端相连，集成 门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路的右端与大电网侧双向晶闸管开关控制的串 联补偿电容器电路(TSSCJt))的左端相连，集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电 路的下端与集成门极换流晶闸管(IGCT)开关驱动电路的上端相连，通过对集成门极换流晶 闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路的操作，以控制输电线路的中间点m两侧有功功率的差值 P(t)和无功功率的差值AQU)，从而解决电力功率传输的瓶颈、统一潮流、电压波动、谐波 干扰、低电压穿越承受能力薄弱的问题；微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs (t))的左端与输电线路微电网侧电抗的右端连接，微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs (t))的下端与智能柔性传输串联补偿装置DSP控制器电路设置的微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t))的输入输出及通讯口连接，微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t))的右端与集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路的左端连接，其功能是在t时刻通过TSSCs(t)的控制使微电网至输电线路的中间点m处的电抗值由控制到大电2 2网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCJt))的右端与输电线路大电网侧电抗的左端连接，大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(Tsscjt))的下端与智能柔性传输串联补偿装置DSP控制器电路设置的大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCr (t))的输入输出及通讯口连接，大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCJt))的左端与集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路的右端连接，其功能是在t时刻通过TSSCJt)的控制使大电网至输电线路的中间点m处的电抗值由_/#控制到
一种所述的微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置的控制方法，其首先建立微电网与大电网连接线路中实时双向流动的柔性有功功率P (t)、柔性无功功率Q (t) 与输电线路两端的线路电抗\(t)、输电线路两端的微电网高压侧等效电压向量〒5(|)、输电线路两端的大电网侧电压向量 Γ (t)和微电网高压侧等效电压向量〒5 (t)之间的电压向量夹角即功率角S (t)、t时刻微电网至大电网之间的输电线路经本发明装置补偿后的补偿系数R(t)之间的计算模型
权利要求
1.一种微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置，它包括微电网侧混合型有源电力动态滤波器电路(HAPDFs (t) ) (I)、微电网侧参数检测电路(2)、微电网侧功率比较电路(3)、微电网侧功率差值电路(4)、集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)、集成门极换流晶闸管(IGCT)开关驱动电路(6)、智能柔性传输串联补偿装置DSP控制电路(7)、大电网侧参数检测电路(8)、大电网侧功率比较电路(9)、大电网侧功率差值电路(10)和大电网侧混合型有源电力动态滤波器电路(HAPDFJt)) (11)，其特征是它还包括微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t)) (12)和大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSC；(t) ) (13);集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)的左端与微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t)) (12)的右端相连，集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)的右端与大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCJt)) (13)的左端相连，集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)的下端与集成门极换流晶闸管(IGCT)开关驱动电路(6)的上端相连，通过对集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)的操作，以控制输电线路的中间点m两侧有功功率的差值AP(t)和无功功率的差值AQU)，从而解决电力功率传输的瓶颈、统一潮流、电压波动、谐波干扰、低电压穿越承受能力薄弱的问题；微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t)) (12)的左端与输电线路微电网侧电抗的右端连接，微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs (t))(12)的下端与智能柔性传输串联补偿装置DSP控制器电路(7)设置的微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs (t))的输入输出及通讯口连接，微电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCs(t)) (12)的右端与集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)的左端连接，其功能是在t时刻通过TSSCs(t)的控制使微电网至输电线路的中间点m处的电抗值由控制到大电网侧双向晶闸管开关控制的 \, (t)串联补偿电容器电路(TSSC； (t) ) (13)的右端与输电线路大电网侧电抗./的左端连接，大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCJt)) (13)的下端与智能柔性传输串联补偿装置DSP控制器电路(7)设置的大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCr (t))的输入输出及通讯口连接，大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路(TSSCr (t) )(13)的左端与集成门极换流晶闸管(IGCT)五电平开关拓扑电路(5)的右端连接，其功能是在t时刻通过TSSCJt)的控制使大电网至输电线路的中间点m处的电抗值由控制到。
2.—种权利要求1所述的微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置的控制方法，其特征是首先建立微电网与大电网连接线路中实时双向流动的柔性有功功率P (t)、柔性无功功率Q(t)与输电线路两端的线路电抗\(t)、输电线路两端的微电网高压侧等效电压向量 8( )、输电线路两端的大电网侧电压向量(t)和微电网高压侧等效电压向量%(t)之间的电压向量夹角即功率角δ (t)、t时刻微电网至大电网之间的输电线路经本发明装置补偿后的补偿系数R(t)之间的计算模型
全文摘要
本发明涉及一种微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置及其控制方法。本发明主要是解决现有的并联补偿控制装置存在的在解决统一潮流、低电压穿越承受能力薄弱的技术问题。本发明的技术方案是微电网与大电网高压智能柔性传输串联补偿装置，它包括微电网侧混合型有源电力动态滤波器电路、微电网侧参数检测电路、IGCT五电平开关拓扑电路、IGCT开关驱动电路、智能柔性传输串联补偿装置DSP控制电路等电路，其中它还包括微电网侧和大电网侧双向晶闸管开关控制的串联补偿电容器电路。该控制方法是依据从微电网侧和大电网侧检测得到的参数信息，形成有功功率调节控制量ΔP(t)=ΔPs(t)-ΔPr(t)和无功功率调节控制量ΔQ(t)=ΔQs(t)-ΔQr(t)，实现对柔性有功功率Ps(t)和柔性无功功率Qs(t)的控制。
文档编号H02J3/18GK103050972SQ20121030833
公开日2013年4月17日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者郑德化, 孙雁卿, 李刚菊, 王世杰, 杨文元, 范莉平, 刘丽娟, 赵永强, 朱蓬帅, 要文杰, 袁健 申请人:山西合创电力科技有限公司