[发明专利]一种配电网三相不平衡的分布式补偿方法

说明书

一种配电网三相不平衡的分布式补偿方法，其特征在于：由配电网内多个分布式电源构成三相不平衡补偿组，由配电网运行方计算三相不平衡补偿容量参考值，各个分布式电源利用一致性算法交换容量利用率信息，实现三相不平衡的补偿目标，同时实现分布式电源的容量利用率相同。该补偿方法充分利用分布式电源的调节作用为配电网提供三相不平衡补偿的辅助服务，同时所采用的分布式方式具有良好的系统可扩展性，鲁棒性和可靠性，为解决配电网三相不平衡问题提供了新的思路和技术方案。

技术领域

本发明属于配电网三相不平衡补偿的技术领域，特别涉及一种配电网三相不平衡的分布式补偿方法。

背景技术

当今电力系统包含各类不平衡因素，正常性的不平衡问题是由电网中存在着诸如冶炼系统中的电弧炉和电气化轨道中的牵引负载等三相不对称所引起，正常性不平衡状态可以较长时间存在或持续存在。配电网络中三相不平衡将导致相线上损耗增加，对用电设备和对配电台区变压器的正常运行造成危害，引起变压器局部金属部件温度升高和出力减少，引起感应电动机有功出力减小并降低电动机使用寿命，治理配电网三相不平衡问题已迫在眉睫并引起了高度重视。

大量分布式电源接入是未来配电网的趋势，已有研究利用分布式电源进行配电网电压调节、功率控制和网损控制，但目前基于分布式电源的配电网三相不平衡治理的研究尚不多见。另一方面，目前利用分布式电源的控制系统多为集中控制方式，存在集中控制器单点故障导致系统崩溃，集中控制器通信和计算压力大，系统可扩展性差不高而无法满足分布式电源即插即用的要求。分布式控制系统取消了集中控制器，系统可扩展性和控制鲁棒性高，已在多个工程领域得到了广泛的应用。

本发明的配电网三相不平衡的分布式补偿方法，基于一致性算法以分布式模式实现配电网三相不平衡的治理，有效发挥了分布式电源对于系统的辅助作用，控制系统有可扩展性和鲁棒性高，具有良好的市场应用前景。

发明内容

本发明的目的在于利用分布式电源的协同配合实现配电网三相不平衡的治理。该方法有效利用了分布式电源的调节控制功能，以分布式模式实现配电网三相不平衡的治理，控制系统有可扩展性和鲁棒性高的特点。

本发明的技术方案为一种配电网三相不平衡的分布式补偿方法，具体包括以下步骤：

步骤1：将配电网内分布的多个分布式电源构成一个三相不平衡补偿补偿组；

步骤2：由配电网运行方测量配电网与外部电网连接点处的三相电流矢量，将三相电流矢量对应的有向线段构成三角形，计算该三角形的外心，根据三相电流矢量的原始共同起点和外心间对应的有向线段得到补偿电流参考值，根据配电网与外部电网连接点处相电压和补偿电流参考值计算得到补偿容量参考值；

步骤3：所有分布式电源以容量利用率为一致性变量，采用一致性算法进行各自容量利用率的迭代计算，并根据各自容量、容量利用率和功率因数向电网注入有功和无功功率，最终使得三相电流平衡，同时所有分布式电源的容量利用率相同，实现公平性的目标。

本发明的有益效果是：

本发明的配电网三相不平衡的分布式补偿方法，充分利用分布式电源的调节能力实现三相不平衡的补偿，并且基于分布式模式设计控制算法，提高了控制系统的可靠性、鲁棒性和可扩展性。方法计算简单且易于实现，在配电网三相不平衡治理方面具有良好的应用前景。

附图说明

图1：配电网三相不平衡的分布式补偿方法系统结构图；

图2：不平衡功率参考值计算原理图；

图3：本发明方法流程图。

具体实施方式