專利名稱：微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置及其控制方法，它屬于一種智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置(Smart Flexible Transmission ParallelCompensation Equipment-SFTPCE)及控制方法。
背景技術(shù)：
目前，由新能源組成的微電網(wǎng)與大電網(wǎng)在高壓處連接組成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，已被國內(nèi)外專家認(rèn)為是電力系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢(shì)；然而，隨著分布式電源的快速發(fā)展，如我國內(nèi)蒙、西北地區(qū)的大量風(fēng)力、太陽能等可再生能源組成的微電網(wǎng)，在與大電網(wǎng)高壓處(35KV及 以上)連接時(shí)由于控制技術(shù)上存在的缺陷，造成電力功率傳輸出現(xiàn)瓶頸、電壓波動(dòng)、諧波干擾、低電壓穿越承受能力薄弱等一系列技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的控制裝置存在的易造成電力功率傳輸出現(xiàn)瓶頸、電壓波動(dòng)、諧波干擾和低電壓穿越承受能力薄弱的技術(shù)問題，提供一種能解決電力功率傳輸出現(xiàn)瓶頸、電壓波動(dòng)、諧波干擾和低電壓穿越承受能力薄弱的微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置及其控制方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置，其包括微電網(wǎng)側(cè)混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路(HAPDFs (t))、微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路、微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路、微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路、集成門極換流晶閘管(IGCT)五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?、集成門極換流晶閘管(IGCT)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路、大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路、大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路、大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路、大電網(wǎng)側(cè)混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路(HAPDFJt))、微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t))和大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr ⑴)；混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路(HAPDFs(t))上端的輸入輸出及通訊口在微電網(wǎng)母線s點(diǎn)與微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量的上端、微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的上端輸入
口、微電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m之間的輸電線路微電網(wǎng)側(cè)電抗j的左端相連接，其
功能是在t時(shí)刻對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速無功補(bǔ)償及諧波處理，HAPDFs(t)下端的輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的HAPDFs(t)電路相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻實(shí)時(shí)交換信息以做出控制；微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的上端輸入口在微電網(wǎng)母線S點(diǎn)與 5( )的上端、HAPDFs⑴電路上端的輸入輸出及通訊口、輸電線路
微電網(wǎng)側(cè)電抗的左端相連接；微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的下端輸出口與微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路的上端輸入口相連，微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的右端輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路的微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相
連，其功能是在t時(shí)刻檢測(cè)微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量5s(t)及￥參數(shù)，—
是的幅值，ss(t)是t時(shí)刻在s點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量fs(t)與
大電網(wǎng)側(cè)電壓向量 ιω之間的夾角，微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路除實(shí)時(shí)檢測(cè)以上參數(shù)外，并計(jì)算微電網(wǎng)側(cè)t時(shí)刻柔性有功功率Pss(t)、t時(shí)刻柔性無功功率Qss(t)、t-Ι時(shí)刻柔性有功功率Pss(t-1)和t-1時(shí)刻柔性無功功率Qss (t-Ι)，將計(jì)算結(jié)果送入微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路和智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路；微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路的上端輸入口與微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的下端輸出口相連，微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路的下端輸出口與微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的上端輸入口相連，其功能是將t時(shí)刻計(jì)算的功率Pss(t)、Qss(t)和(t-Ι)時(shí)刻計(jì)算的功率Pss (t-1)、QSS (t-Ι)結(jié)果送入微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路；微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的上端輸入口與微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路下端輸出口相連，微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的下端輸出 口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路的微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是將t時(shí)刻與t-Ι時(shí)刻計(jì)算的有功功率差值A(chǔ)Ps(t)和無功功率差值A(chǔ)Qs(t)送入智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路；IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐返纳隙伺c輸電線路的中間點(diǎn)m、微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs (t))的右端、大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCjt))的左端相連，IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐返南露伺cIGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的上端相連，對(duì)IGCT開關(guān)操作，以控制輸電線路的中間點(diǎn)m兩側(cè)有功功率、無功功率的差值A(chǔ)P(t)、AQ(t)，從而解決電力功率傳輸?shù)钠款i、電壓波動(dòng)、諧波干擾、低電壓穿越承受能力薄弱的問題；IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的上端與IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐返南露讼噙B，IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的下端與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路的IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路的控制下，對(duì)IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐分械腎GCT開關(guān)進(jìn)行操作；智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入輸出及通訊口與IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的下端相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t))的輸入輸出及通訊口與微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t))的下端連接，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的微電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)電路的輸入輸出及通訊口與微電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)電路相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的輸入輸出及通訊口與微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的HAPDFs (t)電路的輸入輸出及通訊口與HAPDFs (t)電路相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr (t))的輸入輸出及通訊口與大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt))的下端連接，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的輸入輸出及通訊口與大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的輸入輸出及通訊口與大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的下端輸出口相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路設(shè)置的HAPDFJt)電路的輸入輸出及通訊口與HAPDi^ (t)電路的下端相連，功能一是比較微電網(wǎng)與大電網(wǎng)側(cè)t時(shí)刻與(t-Ι)時(shí)刻的功率差值A(chǔ)Ps(t)、AQs(t)、APr(t)和AQr(t)，并根據(jù)從微電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)電路及大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的得到的參數(shù)信息，形成功率調(diào)節(jié)控制量ΛΡα)和AQ(t)，并向IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出動(dòng)態(tài)的控制信號(hào)以解決輸電線路中出現(xiàn)的電力功率傳輸?shù)钠款i、電壓波動(dòng)、諧波干擾、低電壓穿越承受能力薄弱的問題，功能二是實(shí)時(shí)與HAPDFs(t)電路、HAPDFJt)電路、TCSCs(t)電路和TCSCJt)電路通訊，協(xié)調(diào)交換信息以治理進(jìn)入大電網(wǎng)及微電網(wǎng)的任何諧波干擾，并對(duì)輸電線路在m點(diǎn)兩側(cè)的輸電線路電抗進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路上端的輸入口在大電網(wǎng)母線r點(diǎn)與大電網(wǎng)側(cè)電壓向量 τ·⑴的上端、HAPDFJt)電路上端的輸
入輸出及通訊口、輸電線路大電網(wǎng)側(cè)電抗的右端相連，大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路下端
的輸出口與大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路的上 端輸入口相連，大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的右端輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路的大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的
輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻檢測(cè)大電網(wǎng)側(cè)電壓向量5r(t)及
參數(shù)，￥是的幅值，L(t)是t時(shí)刻在r點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的大電網(wǎng)側(cè)電壓向量;
與微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量 5( )之間的夾角，大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路除實(shí)時(shí)檢測(cè)以上參數(shù)外，并計(jì)算大電網(wǎng)側(cè)t時(shí)刻柔性有功功率P (t)、t時(shí)刻柔性無功功率Qra (t)、t-1時(shí)刻柔性有功功率P (t-1)和t-Ι時(shí)刻柔性無功功率Q (t-1)，將計(jì)算結(jié)果送入大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路和智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路；大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路的上端輸入口與大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路的下端輸出口相連，大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路的下端輸出口與大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的上端輸入口相連，其功能是將t時(shí)刻計(jì)算的功率P (t)、Qrr(t)和(t-Ι)時(shí)刻計(jì)算的功率P (t-1)、Q (t-Ι)結(jié)果送入大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路；大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的上端輸入口與大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路下端輸出口相連，大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的下端輸出口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路的大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路的輸入輸出及通訊口相連，其功能是將t時(shí)刻與t-Ι時(shí)刻計(jì)算的有功功率、無功功率差值A(chǔ)Pr(t), AQr(t)送入智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路；HAPDi^ (t)電路的上端輸入輸出及通訊口在大電網(wǎng)母線r點(diǎn)與大電網(wǎng)側(cè)電壓向量的上端、大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)
電路的上端輸入口、大電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m處之間的輸電線路電抗../ ^的右端相
連，其功能是在t時(shí)刻對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速無功補(bǔ)償及諧波處理，HAPDFr (t)電路的下端的輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路的HAPDFJt)電路的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻實(shí)時(shí)交換信息以做出控制決定；微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控
制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(Tcscs (t))的左端與輸電線路微電網(wǎng)側(cè)電抗的右端連接，
微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t))的下端與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路的微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs (t))的輸入輸出及通訊口連接，微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t))的右端與輸電線路的中間點(diǎn)m、大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt))的左端、IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐返纳隙诉B接，其功能是在t時(shí)刻通過TCSCs(t)的控制使微電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m處的電抗值由控制到大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制
的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr (t))的右端與輸電線路大電網(wǎng)側(cè)電抗的右端連接，大
電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt))的下端與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路的大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr (t))的輸入輸出及通訊口連接，大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr (t))的左端與輸電線路的中間點(diǎn)m、微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs (t))的右端和IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐返纳隙诉B接，其功能是在t時(shí)刻通過TCSCJt)的控制使大
電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m處的電抗值由控制到 所述微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置的控制方法，其中建立微電網(wǎng)與大電網(wǎng)連接線路中實(shí)時(shí)雙向流動(dòng)的柔性有功功率Pss (t)、柔性無功功率Qss (t)與輸電線路兩端的線路電抗X(t)、輸電線路兩端的微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量、輸電線路兩端的大電網(wǎng)側(cè)電壓向量 Γ⑴和微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量⑴之間的電壓向量夾角即功率角S (t)之間的計(jì)算模型
「 π P ⑴ P m 2I▽⑴I ⑴ Xin _⑴⑴-1SSVt) - —Y⑴ s_η_
2式(I)中Pm(t)是t時(shí)刻采用本發(fā)明裝置后輸電線路上柔性傳輸有功功率的最大值；是t時(shí)刻輸電線路上電壓向量的運(yùn)行值，5s(t)是本發(fā)明裝置采用后t時(shí)刻在S點(diǎn)
實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量與大電網(wǎng)側(cè)電壓向量之間的夾角，
是本發(fā)明裝置采用后t時(shí)刻實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)側(cè)電壓S點(diǎn)與輸電線路的中間點(diǎn)m之間輸電線路的電抗值；Pm(M) = Pss(M) = U=⑵
2式(2)中pm(t-l)是t-ι時(shí)刻采用本發(fā)明裝置后輸電線路上柔性傳輸有功功率的最大值；Pss(t-l)是本發(fā)明裝置采用后t-Ι時(shí)刻在S點(diǎn)實(shí)時(shí)計(jì)算的微電網(wǎng)向大電網(wǎng)送出的柔性有功功率， ( -1)是t-ι時(shí)刻輸電線路上電壓向量的運(yùn)行值，δ (t-D是t-1時(shí)刻輸電線路兩端的大電網(wǎng)側(cè)電壓向量 γ (t-1)和微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量(t-1)之間的電壓向量夾角即功率角，X(t-l)是t-1時(shí)刻輸電線路兩端的線路電抗，是本發(fā)明裝置采用后t-i時(shí)刻在S點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)側(cè)電壓向量值，δ S(t-1)是本發(fā)明裝置采用后t-i時(shí)刻在S點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量 5( -1)與大電網(wǎng)側(cè)電壓向量 Γ( -1)之間
的夾角，是本發(fā)明裝置采用后t-Ι時(shí)刻實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)側(cè)電壓S點(diǎn)與輸電線路的
rJ中間點(diǎn)m之間輸電線路的電抗值；
權(quán)利要求
1.一種微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置，其特征是它包括微電網(wǎng)側(cè)混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路(HAPDFs(t)) (I)、微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)、微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(3)、微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)、集成門極換流晶閘管(IGCT)五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5)、集成門極換流晶閘管(IGCT)開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)、智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)、大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)、大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(9)、大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10 )、大電網(wǎng)側(cè)混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路(HAPDFr (t) ) (11)、微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t)) (12)和大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr(t)) (13)； 混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路(HAPDFs(t)) (I)上端的輸入輸出及通訊口在微電網(wǎng)母線S點(diǎn)與微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量〒s(t)的上端、微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)的上端輸入口、微電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m之間的輸電線路微電網(wǎng)側(cè)電抗J' 的左端相連接，其功能是在t時(shí)刻對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速無功補(bǔ)償及諧波處理，HAPDFs (t) (I)下端的輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7 )設(shè)置的HAPDFs (t)電路(I)相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻實(shí)時(shí)交換信息以做出控制；微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)的上端輸入口在微電網(wǎng)母線S點(diǎn)與fs(t)的上端、HAPDFs⑴電路(I)上端的輸入輸出及通訊口、輸電線路微電網(wǎng)側(cè)電抗的左端相連接；微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)的下端輸出口與微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(3)的上端輸入口相連，微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)的右端輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)的微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻檢測(cè)微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量％⑴，、⑴及￥參數(shù)，的幅值，8s(t)是t時(shí)刻在S點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量％(t)與大電網(wǎng)電壓向量％(t)之間的夾角，微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)除實(shí)時(shí)檢測(cè)以上參數(shù)外，并計(jì)算微電網(wǎng)側(cè)t時(shí)刻柔性有功功率Pss (t)、t時(shí)刻柔性無功功率Qss (t)、t-l時(shí)刻柔性有功功率Pss (t-1)和t-1時(shí)刻柔性無功功率Qss (t-1)，將計(jì)算結(jié)果送入微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(3)和智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7);微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(3)的上端輸入口與微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(2)的下端輸出口相連，微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(3)的下端輸出口與微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)的上端輸入口相連，其功能是將t時(shí)刻計(jì)算的功率Pss(t)、Qss(t)和(t-1)時(shí)刻計(jì)算的功率Pss(t-1)、QSS (t-1)結(jié)果送入微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4);微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)的上端輸入口與微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(3)下端輸出口相連，微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)的下端輸出口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)的微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是將t時(shí)刻與t-1時(shí)刻計(jì)算的有功功率差值A(chǔ)Ps(t)和無功功率差值A(chǔ)Qs(t)送入智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7 ); IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5 )的上端與輸電線路的中間點(diǎn)m、微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs (t) ) (12 )的右端、大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt) ) (13)的左端相連，IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5)的下端與IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)的上端相連，對(duì)IGCT開關(guān)操作，以控制輸電線路的中間點(diǎn)m兩側(cè)有功功率、無功功率的差值A(chǔ)P(t)、AQ(t)，從而解決電力功率傳輸?shù)钠款i、電壓波動(dòng)、諧波干擾、低電壓穿越承受能力薄弱的問題；IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)的上端與IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5)的下端相連，IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)的下端與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)的IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)相應(yīng)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7 )的控制下，對(duì)IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5)中的IGCT開關(guān)進(jìn)行操作；智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸入輸出及通訊口與IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)的下端相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t)) (12)的輸入輸出及通訊口與微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs (t) ) (12 )的下端連接，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的微電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)電路(2)的輸入輸出及通訊口與微電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)電路(2)相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)的輸入輸出及通訊口與微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(4)相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的HAPDFs⑴電路(I)的輸入輸出及通訊口與HAPDFs⑴電路(I)相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr(t)) (13)的輸入輸出及通訊口與大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCr (t) ) (13 )的下端連接，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7 )設(shè)置的大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)的輸入輸出及通訊口與大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10)的輸入輸出及通訊口與大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10 )的下端輸出口相連，智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7)設(shè)置的HAPDFr (t)電路(11)的輸入輸出及通訊口與HAPDFr⑴電路(11)的下端相連，功能一是比較微電網(wǎng)與大電網(wǎng)側(cè)t時(shí)刻與(t-1)時(shí)刻的功率差值A(chǔ) Ps (t)、A Qs (t)、A Pr⑴和AQjt)，并根據(jù)從微電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)電路(2)及大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)的得到的參數(shù)信息，形成功率調(diào)節(jié)控制量AP(t)和AQ(t)，并向IGCT開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路(6)發(fā)出動(dòng)態(tài)的控制信號(hào)以解決輸電線路中出現(xiàn)的電力功率傳輸?shù)钠款i、電壓波動(dòng)、諧波干擾、低電壓穿越承受能力薄弱的問題，功能二是實(shí)時(shí)與HAPDFs(t)電路(I)、HAPDFr⑴電路(11 )、TCSCs(t)電路(12)和TCSCJt)電路(13)通訊，協(xié)調(diào)交換信息以治理進(jìn)入大電網(wǎng)及微電網(wǎng)的任何諧波干擾，并對(duì)輸電線路在m點(diǎn)兩側(cè)的輸電線路電抗進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)上端的輸入口在大電網(wǎng)母線r點(diǎn)與大電網(wǎng)側(cè)電壓向量〒r(t)的上端、HAPDFJt)電路(11)上端的輸入輸出及通訊口、輸電線路大電網(wǎng)側(cè)電抗的右端相連，大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)下端的輸出口與大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(9)的上端輸入口相連，大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)的右端輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7)的大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻檢測(cè)大電網(wǎng)側(cè)電壓向量yr(t) ^ 6r(t)及￥參數(shù)，#是的幅值，6r(t)是t時(shí)刻在r點(diǎn)實(shí)時(shí)采集的大電網(wǎng)電壓 向量t (t)與微電網(wǎng)高壓側(cè)等效電壓向量力⑴之間的夾角，大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)除實(shí)時(shí)檢測(cè)以上參數(shù)外，并計(jì)算大電網(wǎng)側(cè)t時(shí)刻柔性有功功率Pra⑴、t時(shí)刻柔性無功功率Q (t)、t-1時(shí)刻柔性有功功率Pra (t-1)和t-1時(shí)刻柔性無功功率Q (t-1)，將計(jì)算結(jié)果送入大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(9)和智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7);大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(9)的上端輸入口與大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8)的下端輸出口相連，大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(9)的下端輸出口與大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10)的上端輸入口相連，其功能是將t時(shí)刻計(jì)算的功率P (t)、Q (t)和(t-1)時(shí)刻計(jì)算的功率P (t-1)、Q (t-1)結(jié)果送入大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10);大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10)的上端輸入口與大電網(wǎng)側(cè)功率比較電路(9)下端輸出口相連，大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10)的下端輸出口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7)的大電網(wǎng)側(cè)功率差值電路(10)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是將t時(shí)刻與t-1時(shí)刻計(jì)算的有功功率、無功功率差值A(chǔ)PJt)、AQr(t)送入智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路(7) ；HAPDFr(t)電路(11)的上端輸入輸出及通訊口在大電網(wǎng)母線r點(diǎn)與大電網(wǎng)等效高壓側(cè)電源的上端、大電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路(8 )的上端輸入口、大電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m處之間的輸電線路電抗J'的右端相連，其功能是在t時(shí)刻對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速無功補(bǔ)償及諧波處理，HAPDFr (t)電路(11)的下端的輸入輸出及通訊口與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7)的HAPDFJt)電路 (11)的輸入輸出及通訊口相連，其功能是在t時(shí)刻實(shí)時(shí)交換信息以做出控制決定；微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t) ) (12)的左端與輸電線路微電網(wǎng)側(cè)電抗J' 的右端連接，微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs (t) ) (12 )的下端與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7)的微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t)) (12)的輸入輸出及通訊口連接，微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t)) (12)的右端與輸電線路的中間點(diǎn)m、大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt)) (13)的左端、IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5)的上端連接，其功能是在t時(shí)刻通過TCSCs (t)的控制使微電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m處的電抗值由_/控制到J'」#;大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt)) (13)的右端與輸電線路大電網(wǎng)側(cè)電抗的右端連接，大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt) ) (13)的下端與智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制器電路(7)的大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCJt)) (13)的輸入輸出及通訊口連接，大電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSC； (t) ) (13 )的左端與輸電線路的中間點(diǎn)m、微電網(wǎng)側(cè)雙向晶閘管控制的串聯(lián)補(bǔ)償電容器電路(TCSCs(t) ) (12)的右端和IGCT五電平開關(guān)拓?fù)潆娐?5)的上端連接，其功能是在t時(shí)刻通過TCSCJt)的控制使大電網(wǎng)至輸電線路的中間點(diǎn)m處的電抗值由J'—控制到if。
2.—種權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置的控制方法，其特征是建立微電網(wǎng)與大電網(wǎng)連接線路中實(shí)時(shí)雙向流動(dòng)的柔性有功功率Pss (t)、柔性無功功率
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微電網(wǎng)與大電網(wǎng)高壓智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置及其控制方法。本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有的控制裝置存在的易造成電力功率傳輸出現(xiàn)瓶頸、電壓波動(dòng)、諧波干擾和低電壓穿越承受能力薄弱的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是該智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置，其包括微電網(wǎng)側(cè)混合型有源電力動(dòng)態(tài)濾波器電路、微電網(wǎng)側(cè)參數(shù)檢測(cè)電路、微電網(wǎng)側(cè)功率比較電路、微電網(wǎng)側(cè)功率差值電路、集成門極換流晶閘管五電平開關(guān)拓?fù)潆娐贰⒓砷T極換流晶閘管開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、智能柔性傳輸并聯(lián)補(bǔ)償裝置DSP控制電路等電路。該控制方法是；依據(jù)從微電網(wǎng)側(cè)和大電網(wǎng)側(cè)檢測(cè)得到的參數(shù)信息，形成功率調(diào)節(jié)控制量ΔP(t)=ΔPs(t)-ΔPr(t)和ΔQ(t)=ΔQs(t)-ΔQr(t)，實(shí)現(xiàn)對(duì)柔性有功功率Pss(t)和柔性無功功率Qss(t)的控制。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102801171SQ201210278838
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者鄭德化, 孫雁卿, 李剛菊, 王世杰, 楊文元, 范莉平, 劉麗娟, 趙永強(qiáng), 朱蓬帥, 要文杰, 袁健 申請(qǐng)人:山西合創(chuàng)電力科技有限公司