一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)及其控制方法，它包括：智能變壓器、分布式電源和負(fù)載。解決現(xiàn)有常規(guī)變壓器投切速度慢及常規(guī)變壓器二次側(cè)輸出電壓無法實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，以及常規(guī)電力變壓器的分接頭、分級(jí)調(diào)節(jié)能力明顯不足引起的電壓不穩(wěn)定問題，同時(shí)采用智能變壓器的無功功率控制裝置，取代靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，解決在分布式電源接入系統(tǒng)后現(xiàn)有無功功率調(diào)節(jié)手段明顯不足問題。
【專利說明】
一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種無功功率控制系統(tǒng)及其控制方法，特別是智能變壓器的無功功率 控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石化電源逐漸枯竭，環(huán)境污染不斷惡化，我國(guó)政府正大力支持分布式式可再 生電源利用?？纱罅糠植际诫娫唇尤胂到y(tǒng)后，整個(gè)電網(wǎng)的潮流分布將會(huì)發(fā)生變化，對(duì)系統(tǒng)造 成了一定影響，其影響主要體現(xiàn)包括電能質(zhì)量、電壓波動(dòng)及諧波等。在系統(tǒng)負(fù)荷不變或負(fù)荷 低估時(shí)，隨著系統(tǒng)接入分布式電源后可能會(huì)抬高母線電壓，當(dāng)分布式電源與系統(tǒng)負(fù)荷不協(xié) 調(diào)運(yùn)行時(shí)，也會(huì)加劇電壓波動(dòng)。
[0003] 傳統(tǒng)的電力變壓器其無功功率控制系統(tǒng)包括電能轉(zhuǎn)換裝置和控制器，采用靜態(tài)無 功補(bǔ)償裝置，但是投切速度比較慢，而且不適合負(fù)載變化頻繁的場(chǎng)合，容易產(chǎn)生欠補(bǔ)或者過 補(bǔ)償，造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，比較容易損壞消費(fèi)者的用電設(shè)備。且常規(guī)變壓器的二次側(cè)輸出電 壓無法實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，常規(guī)電力變壓器的分接頭、分級(jí)調(diào)節(jié)能力明顯不足
[0004] 此外，由于長(zhǎng)距離輸送所帶來的有功功率損耗很大，從而增加了電網(wǎng)系統(tǒng)的線路 損耗，雖然安裝了靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，但觸點(diǎn)投切裝置壽命比動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償短的多，使用過 程中產(chǎn)生的噪聲比較大，在后期維護(hù)過程中工作量比較大，會(huì)影響到電容器的使用壽命，電 容器比較容易損壞，無法保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在分布式電源接入系統(tǒng)后現(xiàn)有無功功率 調(diào)節(jié)手段明顯不足，從而引起電壓不穩(wěn)定，威脅電網(wǎng)安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)及控 制方法，利用該無功功率控制系統(tǒng)解決現(xiàn)有常規(guī)變壓器投切速度慢及常規(guī)變壓器二次側(cè)輸 出電壓無法實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，以及常規(guī)電力變壓器的分接頭、分級(jí)調(diào)節(jié)能力明顯不足引起的 電壓不穩(wěn)定問題，同時(shí)采用智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，取代靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，解決 在分布式電源接入系統(tǒng)后現(xiàn)有無功功率調(diào)節(jié)手段明顯不足問題。
[0006] 本發(fā)明解決這一技術(shù)問題的手段是提供了一種基于智能變壓器的無功功率控制 系統(tǒng)，它包括第一電源、第二電源、第一 AC/DC變換器、第二AC/DC變換器、第三電源、第四電 源、AC/AC變換器、負(fù)載、智能變壓器、公共電網(wǎng)、交流匯流系統(tǒng)、第一開關(guān)、第三開關(guān)、第二開 關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)、第八開關(guān)。第一電源通過第一開關(guān)與第一 AC/ DC變換器的輸入端連接，第一 AC/DC變換器的輸出端通過第二開關(guān)與交流匯流系統(tǒng)連接;第 二電源通過第三開關(guān)與第二AC/DC變換器的輸入端連接，第二AC/DC變換器的輸出端通過第 四開關(guān)與交流匯流系統(tǒng)連接;第三電源通過第五開關(guān)與交流匯流系統(tǒng)相連;第四電源與AC/ AC變換器的輸入端連接，AC/AC變換器的輸出端通過第六開關(guān)與交流匯流系統(tǒng)連接;負(fù)載通 過第七開關(guān)與交流匯流系統(tǒng)連接;公共電網(wǎng)通過第八開關(guān)與智能變壓器連接，智能變壓器 與交流匯流系統(tǒng)連接。
[0007] 所述的第一電源包括燃料電池、光伏電池陣列、蓄電池。
[0008] 所述的第二電源包括小型燃?xì)廨啓C(jī)、小型水力發(fā)電機(jī)。
[0009] 所述的第三電源包括交流充電粧、直流充電粧。
[0010] 所述的第四電源為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0011] 所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)的控制方法，包括潮流計(jì)算、脈 沖調(diào)制和相角控制、電壓約束及無功功率目標(biāo)函數(shù)控制。
[0012] 所述的潮流計(jì)算式為：
[0013]
[0014]
[0015] 式中n為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)總數(shù);G1J1^『分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的支路電導(dǎo)、電納和 電相角差，j為電壓節(jié)點(diǎn)變量，V i和Vj分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j處的電壓;Pi和Qi分別是節(jié)點(diǎn)i處 的注入有功功率和無功功率。
[0016] 所述的脈沖調(diào)制和相角控制表達(dá)式為：
[0017]
[0018]
[0019] 式中M1為脈沖調(diào)制系數(shù);S1為調(diào)制相角;M2為脈沖調(diào)制系數(shù);δ 2為調(diào)制相角; P2、Q2分別為智能變壓器一次側(cè)、二次側(cè)的有功功率和無功功率，S為智能變壓器的額定容 量。
[0020] 所述的電壓約束方式為：
[0021] Vimin^ Vi ^ Vimax
[0022 ]式中Vi是節(jié)點(diǎn)i的電壓;Vimin、Vimax分別是節(jié)點(diǎn)電壓的最小值和最大值。
[0023] 所述的無功功率目標(biāo)函數(shù)Ω控制計(jì)算式為
[0028] 式中Ω為目標(biāo)函數(shù);Pu3為系統(tǒng)有功功率損失J ? |A「/ Δ「為電壓越界的懲竊函 數(shù);λ為電壓的越界懲罰因子；AVi為電壓越界量；AVim為節(jié)點(diǎn)電壓的變化范圍;η為系統(tǒng)節(jié)
[0024]
[0025]
[0026]
[0027] 點(diǎn)數(shù)；i、j為電壓節(jié)點(diǎn)變量，Vimin節(jié)點(diǎn)i處電壓的最小值、Vimax是節(jié)點(diǎn)i處電壓的最大值，V i為 節(jié)點(diǎn)i處的電壓，Vj為節(jié)點(diǎn)j處的電壓，Gi j、Bi j、Si分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的支路電導(dǎo)、電 納和電相角差。
[0029] 采用本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過第一電源、第二電源、第一AC/DC變換器、第二 AC/DC變換器、第三電源、第四電源、AC/AC變換器、負(fù)載、智能變壓器、公共電網(wǎng)、交流匯流系 統(tǒng)組成的系統(tǒng)。在分布式的第一電源、第二電源、第三電源、第四電源單獨(dú)或部分經(jīng)智能變 壓器接入系統(tǒng)，或者分布式電源同時(shí)經(jīng)智能變壓器接入系統(tǒng)后，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)隨即發(fā) 生變化，智能變壓器根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)以及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，先進(jìn)行控制前潮流計(jì)算， 進(jìn)而計(jì)算脈沖調(diào)制和相角，再根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變自動(dòng)判斷系統(tǒng)母線電壓是 否在允許范圍之內(nèi)，最后根據(jù)無功功率控制目標(biāo)函數(shù)即可計(jì)算出系統(tǒng)的無功功率控制目 標(biāo)，及時(shí)將無功功率補(bǔ)償給電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)智能變壓器二次側(cè)輸出電壓平滑調(diào)節(jié)，解決常規(guī) 電力變壓器的分接頭、分級(jí)調(diào)節(jié)能力明顯不足引起的電壓不穩(wěn)定問題。此外，采用智能變壓 器的無功功率控制系統(tǒng)，由于系統(tǒng)為電網(wǎng)提供無功功率補(bǔ)償，可以取代傳統(tǒng)變壓器所需的 靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，進(jìn)而解決在分布式電源接入系統(tǒng)后現(xiàn)有無功功率調(diào)節(jié)手段明顯不足問 題。
[0030] 本發(fā)明采用的分布式電源包括燃料電池、光伏電池陣列、蓄電池、小型燃?xì)廨啓C(jī)、 小型水力發(fā)電機(jī)、交流充電粧、直流充電粧或小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。由于所選的分布式電源種類 齊全，各種電源負(fù)荷的變化情況復(fù)雜，對(duì)于智能變壓器的無功功率控制調(diào)節(jié)在試驗(yàn)時(shí)起到 明顯效果。
[0031] 本發(fā)明采用的智能變壓器得控制方法在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中，一旦電網(wǎng)有新的分 布式電源接入，電網(wǎng)因負(fù)荷發(fā)生變化導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化，智能變壓器自動(dòng)讀取系 統(tǒng)內(nèi)新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)、控制變量、狀態(tài)變量和約束條件數(shù)據(jù)，智能變壓器就根據(jù)電網(wǎng)的結(jié) 構(gòu)和參數(shù)以及運(yùn)行狀態(tài)，先進(jìn)行潮流計(jì)算，算出新的分布式電源接入時(shí)該節(jié)點(diǎn)處注入的有 功功率和無功功率，進(jìn)而計(jì)算脈沖調(diào)制和相角，智能變壓器通過控制調(diào)節(jié)兩側(cè)的脈沖調(diào)制 和相角對(duì)電網(wǎng)作無功補(bǔ)償，再根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變自動(dòng)判斷系統(tǒng)母線電壓是 否在允許范圍之內(nèi)，選出最佳的系統(tǒng)母線電壓值，最后根據(jù)之前獲得的其它已知參數(shù)代入 無功功率控制目標(biāo)函數(shù)，即可計(jì)算出系統(tǒng)的無功功率控制目標(biāo)，并及時(shí)將無功功率補(bǔ)償給 電網(wǎng)可以有效減少負(fù)荷倒送給電網(wǎng)的無功功率。由于倒送給電網(wǎng)的無功功率，因此還可以 充當(dāng)電網(wǎng)的無功源，可以有效減少負(fù)荷向系統(tǒng)吸收大量的無功功率，通過本發(fā)明提供智能 變壓器無功功率控制系統(tǒng)的控制方法，即可保證智能變壓器的二次側(cè)輸出電壓平滑調(diào)節(jié)。
[0032] 綜上所述，采用本發(fā)明提供的智能變壓器無功功率控制系統(tǒng)及控制方法可實(shí)現(xiàn)某 區(qū)域的無功負(fù)荷就地平衡或就近平衡。通過吸收無功負(fù)荷倒送給電網(wǎng)的無功，同時(shí)還可以 充當(dāng)電網(wǎng)的無功源，可以有效減少負(fù)荷向系統(tǒng)吸收的大量無功功率，減小了無功功率由于 長(zhǎng)距離輸送所帶來的有功功率損耗，從而降低電網(wǎng)系統(tǒng)的線路損耗。運(yùn)行時(shí)智能變壓器的 二次側(cè)輸出電壓可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)節(jié)，可有效的彌補(bǔ)常規(guī)電力變壓器的分接頭分級(jí)調(diào)節(jié)能力不 足。經(jīng)過無功控制后，智能變壓器為系統(tǒng)提供無功補(bǔ)償，可替代靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，由于不 再需要靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，從而大大節(jié)約了成本，經(jīng)濟(jì)效益好。
【附圖說明】
[0033]圖1智能變壓器無功功率控制系統(tǒng)示意圖，
[0034]圖2智能變壓器的結(jié)構(gòu)原理圖，
[0035]圖3智能變壓器的潮流示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能參照說明書 得以實(shí)施。
[0037] 圖1示出了本發(fā)明提供了一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)示意圖，它包 括第一電源1、第二電源2、第一 AC/DC變換器3、第二AC/DC變換器4、第三電源5、第四電源6、 AC/AC變換器7、負(fù)載8、智能變壓器9、公共電網(wǎng)10、交流匯流系統(tǒng)11、第一開關(guān)12、第三開關(guān) 13、、第二開關(guān)14、第四開關(guān)15、第五開關(guān)16第六開關(guān)17、第七開關(guān)18、第八開關(guān)19。
[0038] 第一電源1通過第一開關(guān)12與第一 AC/DC變換器3的輸入端連接，第一 AC/DC變換器 3的輸出端通過第二開關(guān)14與交流匯流系統(tǒng)11連接；
[0039] 第二電源2通過第三開關(guān)13與第二AC/DC變換器4的輸入端連接，第二AC/DC變換器 4的輸出端通過第四開關(guān)15與交流匯流系統(tǒng)11連接；
[0040] 第三電源5通過第五開關(guān)16與交流匯流系統(tǒng)11相連;第四電源6與AC/AC變換器7的 輸入端連接，AC/AC變換器7的輸出端通過第六開關(guān)17與交流匯流系統(tǒng)11連接；
[0041 ]負(fù)載8通過第七開關(guān)18與交流匯流系統(tǒng)11連接；
[0042] 公共電網(wǎng)10通過第八開關(guān)19與智能變壓器9連接，智能變壓器9與交流匯流系統(tǒng)11 連接。
[0043] 所述的電源1包括燃料電池、光伏電池陣列、蓄電池。
[0044]所述的電源2包括小型燃?xì)廨啓C(jī)、小型水力發(fā)電機(jī)。
[0045]所述的第三電源(5)包括交流充電粧或直流充電粧。
[0046]所述的電源6為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0047] 試驗(yàn)時(shí)可任意單獨(dú)接入分布式第一電源1、第二電源2、第三電源5、第四電源6,也 可任意選擇幾種分布式電源單獨(dú)組合接入或所有分布式電源同時(shí)接入方式。只需系統(tǒng)內(nèi)的 其余設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)即可。試驗(yàn)前需在智能變壓器里設(shè)置好系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)、控 制變量、狀態(tài)變量、約束條件等初始化數(shù)據(jù)。
[0048]在試驗(yàn)時(shí)由于有新的電源節(jié)點(diǎn)接入，智能變壓器因新的電源節(jié)點(diǎn)接入而接收到變 化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)、控制變量、狀態(tài)變量、約束條件等新數(shù)據(jù)。
[0049]圖2示出了智能變壓器的原理結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)智能變壓器的原理結(jié)構(gòu)圖可以看出，即 先將一次側(cè)的工頻交流電通過電力電子變換器轉(zhuǎn)化為一次側(cè)的高頻交流電，然后通過中間 的高頻變壓器將一次側(cè)的高頻交流電稱合到二次側(cè)，再通過電力電子變換器將二次側(cè)的高 頻交流電轉(zhuǎn)換成二次側(cè)的工頻交流電供用戶使用，對(duì)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷，事先采取預(yù)防措 施。。
[0050]圖3示出了智能變壓器潮流示意圖，式中Ps和Qs分別為電力電子變壓器的一次側(cè)與 系統(tǒng)進(jìn)行交換的有功功率與無功功率;Po和Qo分別是電力電子變壓器二次側(cè)輸出的有功功 率與無功功率和Us分別是電力電子變壓器原副方電壓源變換器的交流側(cè)電壓;1] 2和1]〇。 分別是系統(tǒng)和的輸出電壓;X^X2分別是一二次側(cè)的等效換相電抗;C是直流環(huán)節(jié)電容。
[0051] 試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)智能變壓器潮流示意圖可以看出，一旦有分布式電源接入電網(wǎng)，智能 變壓器因新的電源節(jié)點(diǎn)接入而接收到變化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)、控制變量、狀態(tài)變量、約束條件 等新數(shù)據(jù)，則智能變壓器就開始進(jìn)行控制前潮流計(jì)算。其潮流方程約束計(jì)算式為：
[0052]
[0053]
[0054] 根據(jù)潮流方程約束計(jì)算式可以算出Pi和Qi在節(jié)點(diǎn)i處注入的有功功率和無功功率。
[0055] 同時(shí)智能變壓器通過控制調(diào)節(jié)兩側(cè)的脈沖調(diào)制系數(shù)和調(diào)制相角即仏(脈沖調(diào)制系 數(shù)）、心(調(diào)制相角)和M2(脈沖調(diào)制系數(shù)）、δ 2(調(diào)制相角)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的無功補(bǔ)償。
[0056]
[0057]
[0058] 再根據(jù)所得的計(jì)算，智能變壓器根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變自動(dòng)判斷系統(tǒng) 母線電壓是否在允許范圍之內(nèi)，判斷電壓約束的方式為：
[0059] Vimin^ Vi ^ Vimax
[0060] 根據(jù)電壓約束的式子，即可判斷出V1節(jié)點(diǎn)i處的電壓是否在系統(tǒng)母線電壓的允許 范圍之內(nèi)。
[0061] 完成上述計(jì)算和判斷后，系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓、系統(tǒng)無功功率控制均在系統(tǒng)運(yùn)行電壓 滿足其電壓合格以及系統(tǒng)功率損失最小的情況下，最后就依據(jù)無功功率控制目標(biāo)函數(shù)計(jì)算 其無功功率控制目標(biāo)，其計(jì)算方式為：
[0062]
[0063]
[0064]
[0065]
[0066] 從上述公式可以看出，將前面步驟求得的各變量帶入無功功率控制目標(biāo)計(jì)算式， 就得到了無功功率控制目標(biāo)函數(shù)計(jì)算的無功功率控制目標(biāo)參數(shù)。
[0067] 本技術(shù)方案所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，其控制方法包括以 下步驟：
[0068] 步驟一、智能變壓器讀取系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參數(shù)、控制變量、狀態(tài)變量、約束條件原始 數(shù)據(jù)設(shè)置算法的操作參數(shù)；
[0069] 步驟二、在分布式電源接入系統(tǒng)后，智能變壓器自動(dòng)讀取系統(tǒng)內(nèi)新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參 數(shù)、控制變量、狀態(tài)變量和約束條件數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)置算法的操作參數(shù)，智能變壓器進(jìn)行控 制前潮流、網(wǎng)損、電壓合格率計(jì)算分析；
[0070] 步驟三、智能變壓器計(jì)算出一組初始解；
[0071] 步驟四、智能變壓器以當(dāng)前控制變量去迭代重新進(jìn)行潮流計(jì)算，并得到各節(jié)點(diǎn)的 有功功率、無功功率和電壓；
[0072] 步驟五、智能變壓器根據(jù)迭代后潮流計(jì)算結(jié)果計(jì)算目標(biāo)函數(shù)適應(yīng)值；
[0073] 步驟六、智能變壓器評(píng)價(jià)選擇最優(yōu)個(gè)體；
[0074]步驟七、智能變壓器判斷收斂情況，滿足收斂條件則執(zhí)行步驟十，不滿足收斂條件 則執(zhí)行步驟八；
[0075]步驟八、智能變壓器繁殖個(gè)體；
[0076] 步驟九、智能變壓器將繁殖庫(kù)中的個(gè)體復(fù)制到母體庫(kù)中，產(chǎn)生新一代母體參與遺 傳操作；
[0077] 步驟十、智能變壓器將選出的最優(yōu)個(gè)體進(jìn)行解碼，然后修正網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、計(jì)算潮流、 網(wǎng)損及電壓合格率，并將結(jié)果寫入無功功率控制輸出文件中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，它包括:智能變壓器(9)，其特征在于:第 一電源（1)通過第一開關(guān)（12)與第一 AC/DC變換器(3)的輸入端連接，第一 AC/DC變換器(3) 的輸出端通過第二開關(guān)（14)與交流匯流系統(tǒng)（11)連接;第二電源(2)通過第三開關(guān)（13)與 第二AC/DC變換器(4)的輸入端連接，第二AC/DC變換器(4)的輸出端通過第四開關(guān)（15)與交 流匯流系統(tǒng)（11)連接;第三電源(5)通過第五開關(guān)（16)與交流匯流系統(tǒng)（11)相連;第四電源 (6)與AC/AC變換器(7)的輸入端連接，AC/AC變換器(7)的輸出端通過第六開關(guān)（17)與交流 匯流系統(tǒng)（11)連接;負(fù)載(8)通過第七開關(guān)(18)與交流匯流系統(tǒng)（11)連接;公共電網(wǎng)（10)通 過第八開關(guān)(19)與智能變壓器(9)連接，智能變壓器(9)與交流匯流系統(tǒng)（11)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述 的第一電源(1)包括燃料電池、光伏電池陣列或蓄電池。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述 的第二電源(2)包括小型燃?xì)廨啓C(jī)或小型水力發(fā)電機(jī)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述 的第三電源(5)包括交流充電粧或直流充電粧。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)，其特征在于:所述 的第四電源(6)為小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意項(xiàng)所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)的控 制方法，其特征在于:其包括潮流計(jì)算、脈沖調(diào)制和相角控制、電壓約束及無功功率目標(biāo)函 數(shù)控制。7. 根據(jù)權(quán)利要求6中所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)的控制方法，其 特征在于:潮流計(jì)算為：式中η為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)總數(shù);『分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的支路電導(dǎo)、電納和電相 角差，j為電壓節(jié)點(diǎn)變量，Vi和Vj分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j處的電壓;Pi和Qi分別是節(jié)點(diǎn)i處的注 入有功功率和無功功率。8. 根據(jù)權(quán)利要求6中所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)的控制方法，其 特征在于:脈沖調(diào)制和相角控制其表達(dá)式為：式中W為脈沖調(diào)制系數(shù);δ:為調(diào)制相角;M2為脈沖調(diào)制系數(shù);δ2為調(diào)制相角; 分別為智能變壓器一次側(cè)、二次側(cè)的有功功率和無功功率，S為智能變壓器的額定容量。9. 根據(jù)權(quán)利要求6中所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)的控制方法，其 特征在于:電壓約束的方式為： Vimin ^ V i ^ V imax 式中Vi是節(jié)點(diǎn)i的電壓;Vimin、v-分別是節(jié)點(diǎn)電壓的最小值和最大值。10.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的一種基于智能變壓器的無功功率控制系統(tǒng)的控制方法，其 特征在于:無功功率目標(biāo)函數(shù)控制的計(jì)算式為式中Ω為目標(biāo)函數(shù);Pu)為系統(tǒng)有功功率損失，為電i：f / a 卩壓越界的懲竊函數(shù);λ ? -1 為電壓的越界懲罰因子；△ Vi為電壓越界量；AVim為節(jié)點(diǎn)電壓的變化范圍;η為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)； i、j為電壓節(jié)點(diǎn)變量，Vimin節(jié)點(diǎn)i處電壓的最小值、Vimax是節(jié)點(diǎn)i處電壓的最大值，Vi為節(jié)點(diǎn)i 處的電壓，V」為節(jié)點(diǎn)j處的電壓，分別是節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的支路電導(dǎo)、電納和 電相角差。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK106058883SQ201610527817
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月6日
【發(fā)明人】劉君, 曾鵬, 曾華榮, 馬曉紅, 陳仕軍, 張迅, 劉宇, 陳沛龍, 田承越
【申請(qǐng)人】貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院