监控单兀； 其中，风力发电系统与电网之间连接有第一多源电网无功功率协调控制终端装置，光 伏发电系统与电网之间连接有第二多源电网无功功率协调控制终端装置，火电发电系统与 电网之间连接有第三多源电网无功功率协调控制终端装置，负荷A与电网之间连接有第四 多源电网无功功率协调控制终端装置，电网与负荷B之间连接有第五多源电网无功功率协 调控制终端装置； 中央监控单元的输出端分别与各多源电网无功功率协调控制终端装置连接；各多源电 网无功功率协调控制终端装置均包括三个单相无功功率协调控制电路，且各单相无功功率 协调控制电路均相同。
5. 根据权利要4所述的一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统，其特征在 于：所述的单相无功功率协调控制电路：包括第一门级可控晶闸管 '、第二门级可控晶闸管 V2、第一二极管VDi、第二二极管VD2、第一绝缘栅双极晶体管、第二绝缘栅双极晶体管T2、 第三绝缘栅双极晶体管T3、第四绝缘栅双极晶体管T4、第五绝缘栅双极晶体管T5、第六绝缘 栅双极晶体管T6、第七绝缘栅双极晶体管T7、防止过电压避雷器ZNOi、第一电容器Q、第二电 容器c2、交流断路器Ki、能耗电阻Ri、分压电阻R2、电感Li; 第二门级可控晶闸管V2的阳极接入多源电网线路中，第二门级可控晶闸管乂2的阴极连 接第一电容器q的一端，第一门级可控晶闸管Vi的阴极连接第二门级可控晶闸管V2的阳 极，第一门级可控晶闸管％的阳极连接至第二门级可控晶闸管V2的阴极与第一电容器C: 的一端之间，第一电容器Q的另一端连接交流断路器Ki的一端，交流断路器Ki的另一端接 入多源电网线路中，避雷器ZNOi的一端接至第二门级可控晶闸管乂2的阳极与多源电网线路 的连接处，避雷器ZNOi的另一端接至第二门级可控晶闸管乂2的阳极与多源电网线路的连接 处，第一绝缘栅双极晶体管1\的集电极连接第二绝缘栅双极晶体管T2的发射极，第一绝缘 栅双极晶体管1\的发射极连接第六绝缘栅双极晶体管T6的发射极，第六绝缘栅双极晶体管 ^的集电极连接第七绝缘栅双极晶体管T7的发射极，第七绝缘栅双极晶体管T7的集电极连 接第二绝缘栅双极晶体管1~2的集电极，电感L:的一端连接至第一绝缘栅双极晶体管T:的 发射极于第六绝缘栅双极晶体管T6的发射极之间，电感k的另一端连接第四绝缘栅双极晶 体管1\的集电极，第四绝缘栅双极晶体管T4的发射极连接至第七绝缘栅双极晶体管T7的 集电极与第二绝缘栅双极晶体管T2的集电极之间，第三绝缘栅双极晶体管T3的集电极连接 至电感U的一端，第三绝缘栅双极晶体管T3的发射极连接至电感L:的另一端，二极管VD: 的正极连接能耗电阻&的一端，第五绝缘栅双极晶体管T5的集电极连接电感Li的一端，第 五绝缘栅双极晶体管T5的发射极连接第二电容器C2的一端，第二电容器C2的另一端连接 分压电阻R2的一端，分压电阻R2的另一端接地，二极管VDi的负极连接至电感L:的一端与 第五绝缘栅双极晶体管T5的集电极之间，多源电网线路还连接至第一绝缘栅双极晶体管T: 的集电极与第二绝缘栅双极晶体管T2的发射极之间、第六绝缘栅双极晶体管T6的集电极与 第七绝缘栅双极晶体管17的发射极之间。
6. 根据权利要求4所述的一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统，其特征在 于：所述的各多源电网无功功率协调控制终端装置在其对应的发电系统或负荷超出各个发 电机功率极限、线路功率传输极限和节点电压极限时进行无功功率协调，包括增加电网感 性无功功率和增加电网的容性无功功率。
7. 根据权利要求4所述的一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统，其特征在 于：所述风力发电系统、光伏发电系统、风电发电系统或负荷未超出各个发电机功率极限、 线路功率传输极限和节点电压极限时，交流断路器I处于开断状态，第一绝缘栅双极晶体 管、第三绝缘栅双极晶体管T3、第四绝缘栅双极晶体管T4、第七绝缘栅双极晶体管1~7闭 合，第三绝缘栅双极晶体管T3、第五绝缘栅双极晶体管T5处于开断状态，电感Li、第一电容 器心、第二电容器C2均未接入电网，电感1^上通过直流电压，即多源电网无功功率协调控制 终端装置不提供任何无功功率。
8. 根据权利要求4所述的一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统，其特征在 于：所述的多源电网无功功率协调控制终端装置在当前电网处于容性无功功率过剩时，第 二绝缘栅双极晶体管T2、第六绝缘栅双极晶体管T6闭合，第三绝缘栅双极晶体管T3处于开 断状态，电感1^上通过直流电压，第二绝缘栅双极晶体管T2、第六绝缘栅双极晶体管T6开断 处于开断状态，第五绝缘栅双极晶体管T5和交流断路器Ki处于开断状态，第一电容器Ci、第 二电容器(：2均未接入电路，电感h串联接入线路，增加电网感性无功功率； 所述的多源电网无功功率协调控制终端装置在当前电网处于容性无功功率不足时，第 一绝缘栅双极晶体管、第三绝缘栅双极晶体管T3、第四绝缘栅双极晶体管T4、第五绝缘栅 双极晶体管T5、第七绝缘栅双极晶体管T7闭合，交流断路器Ki处于开断状态，第二绝缘栅双 极晶体管T2、第六绝缘栅双极晶体管T6处于开断状态，第一电容器Ci并联接入电网线路、电 感U、第二电容器C2均未接入电路，增加电网容性无功功率。 所述的多源电网无功功率协调控制终端装置在当前电网处于容性无功功率过剩且需 要切机操作时，第一绝缘栅双极晶体管、第二绝缘栅双极晶体管T2、第三绝缘栅双极晶体 管!^、第四绝缘栅双极晶体管T4、第五绝缘栅双极晶体管T5、第六绝缘栅双极晶体管T6、第七 绝缘栅双极晶体管T7处于开断状态，交流断路器Ki处于开断状态，风力发电系统/光伏发 电系统/风电发电系统切出，电感U通过VDJPRi形成回路释放能量。
9. 根据权利要求4所述的一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统，其特征在 于：所述多源电网无功功率协调控制终端装置在当前电网谐波过高时，第二绝缘栅双极晶 体管T2、第三绝缘栅双极晶体管T3、第六绝缘栅双极晶体管T6处于开断状态，第一电容器C: 未接入电网，第二电容器C2、电感1^串联接入，第二电容器(：2并联接入，构成滤波电路。
10. 根据权利要求4所述的一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统，其特征 在于：所述多源电网无功功率协调控制终端装置在电网稳定性下降时，第一绝缘栅双极晶 体管、第二绝缘栅双极晶体管T2、第三绝缘栅双极晶体管T3、第四绝缘栅双极晶体管1\、第 五绝缘栅双极晶体管T5、第六绝缘栅双极晶体管T6、第七绝缘栅双极晶体管T7处于开断状 态，交流断路器I处于闭合状态，第一电容器Ci串联接入电网线路、电感Li、第二电容器C2 均未接入电路，缩短风力发电系统/光伏发电系统/风电发电系统的电气距离。
【专利摘要】本发明属于电力系统运行控制技术领域，具体是一种含多源电网的无延时最优无功协调控制系统及方法。包括获取含多源电网历史时刻的气象因素和电网潮流信息；预测得到未来时刻的最优风场并网节点/光伏电站并网点/SVG并网节点/火电并网节点/火电并网节点的无功功率；当前电网处于容性无功功率过剩则增加电网感性无功功率；当前电网处于容性无功功率不足则增加电网的容性无功功率。风力发电系统与电网之间，光伏发电系统与电网之间，火电发电系统与电网之间，负荷A与电网之间，电网与负荷B之间分别连接有多源电网无功功率协调控制终端装置。可避免电网无功潮流调节方法的调控结果都延后于潮流信息采集时刻的网络状态，达到控制信息和采集信息无时差对应。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN104578091
【申请号】CN201410334069
【发明人】张明理, 吴冠男, 徐建源, 张子信, 宋卓然, 梁毅
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院, 沈阳工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年7月14日