[发明专利]基于鞍结分岔理论的TCSC与SVC联调控制系统及工作方法

权利要求书

1.一种基于鞍结分岔理论的TCSC与SVC联调控制系统，其特征在于它包括鞍结分岔自适应控制器、通讯通道、TCSC控制单元、SVC控制单元、相控电抗器回路TCR支路、第一联调控制系统和第二联调控制系统；其中，所述TCSC控制单元与第一联调控制单元呈双向连接，其输出端与通讯通道的输入端连接；所述通讯通道分别与第一联调控制单元和第二联调控制单元呈双向连接，其输入端还连接SVC控制单元的输出端；所述SVC控制单元与第二联调控制单元呈双向连接，其输出端与相控电抗器回路TCR支路单元的输入端连接；所述鞍结分岔控制器单元分别与第一联调控制单元和第二联调控制单元的呈双向连接。

2.根据权利要求1所述一种基于鞍结分岔理论的TCSC与SVC联调控制系统，其特征在于所述鞍结分岔自适应控制器由带分析处理主程序的自适应控制单元组成，其输入端与输出端分别与第一联调控制单元和第二联调控制单元连接，鞍结分岔控制器输入端从第一联调系统和第二联调系统采集分析所需的参数信号，输出端则将处理后的有效信号通过第一联调系统和第二联调系统传递，进行系统调度。

3.根据权利要求1所述一种基于鞍结分岔理论的TCSC与SVC联调控制系统，其特征在于所述通讯通道是由SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition——数据采集与监视控制）调度模块、变电站综合自动化站控层模块和数据通讯模块构成；其中，所述SCADA调度模块与第一联调控制单元以及变电站综合自动化站控层模块分别呈双向连接，其输入端接收TCSC控制单元发出的控制信号；所述数据通讯模块与第二联调控制单元以及变电站综合自动化站控层模块分别呈双向连接，其输入端接收SVC控制单元发出的控制信号。

4.一种基于鞍结分岔理论的TCSC与SVC联调控制系统的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：

①由第一联调单元根据TCSC控制单元中接收的来自SCADA系统的电网参数，由鞍结分岔自适应控制器的主程序循环判断作为控制对象的联调控制的电力系统是否处于稳态运行阶段，并通过鞍结分岔控制器中的鞍结分岔分析方法计算出系统当前运行状态下TCSC和SVC的极限运行状态，从而指导相关分岔参数的安全调节范围；如果系统处于稳态运行阶段，则第一联调系统会根据变电站进线端电压水平、系统联络线的等效阻抗、线路中的无功功率水平、系统暂态稳定性情况，进行处理、分析，并计算调整电网参数所需要进行调节的无功变化数据，并发出调节指令，此时通过奇异值分解法求得TCSC在小范围等效阻抗变化下，且TCSC和SVC交互影响系数最小时的SVC控制单元所提供的无功功率调整量。

②第一联调单元通过通讯通道将步骤①得到的调节指令SCADA调度模块、变电站综合自动化站控层模块和数据通讯模块逐级传送并解释执行功能，最后送达第二联调单元；

③第二联调单元采集母线电压的变化参数，并判断系统是否处于稳态运行，如果系统处于稳态运行阶段，则第二联调单元则接收该调整指令，然后通过SVC控制单元控制相控电抗器回路TCR支路单元根据指令调整无功量，将其调整到电网所要求的状态；

④联调控制系统根据TCSC控制单元从SCADA调度模块上接收的SVC控制单元发出的无功出力值和等效电抗值，并根据无功出力数值和等效电抗值的变化判断SVC控制单元是否按照设定值进行动作；

⑤如果电力系统处于故障状态，即暂态运行，则由主程序分析计算出调整电网参数所需要进行调节的无功变化数据，并结合鞍结分岔控制器中的鞍结分岔分析方法计算出系统当前运行状态下TCSC和SVC的极限运行状态，协调所需无功功率的分配;同时第二联调单元会发出指令，使SVC控制单元迅速转入暂态控制策略，退出联调控制，以实现对电力系统电压的动态补偿，并同时通过通讯通道向第一联调单元反馈“SVC控制单元已退出”的联调状态，此时第一联调单元向TCSC控制单元发出启动辅助暂态强补策略的信号，第一联调单元和第二联调单元各自运行以满足系统电压稳定性的无功功率需要，不再考虑交互影响；

⑥当电力系统进入新的稳态运行时，第二联调单元会向SVC控制单元发送信号，使其自动恢复到第一联调单元最后一次下发的调节值状态，并进入新的联调控制状态中，进行新一轮的判断。

5.根据权利要求4所述一种基于鞍结分岔理论的TCSC与SVC联调控制系统的工作方法，其特征在于所述步骤①中所述计算调整电网参数的过程由以下步骤构成：

⑴首先选择TCSC的等效电抗XTCSC和SVC的等效电纳BSVC为分岔参数，通过鞍结分岔分析和电能质量监测，在保证系统安全运行的前提下计算最小交互影响系数下，调节TCSC控制单元时对应的SVC控制单元的无功调节量，生成调节指令；

⑵当系统无功负荷处于大幅变化阶段需要进行及时调节时，联调控制系统将通过自适应控制算法改变TCSC和SVC控制单元的可调容量，即等效为XTCSC和BSVC的值，系统无功负荷进入小幅变化阶段的无功电压优化提供可调空间。