[发明专利]基于潮流控制节点的10kV主动配电网及其控制方法

权利要求书

1.一种基于潮流控制节点的10kV主动配电网，其特征在于：在10kV配电网中配置多个潮流控制节点，潮流控制节点将两条及两条以上的10kV配电线路联接起来，并通过潮流控制节点中的串联型AC/DC变流装置实现对所连接的10kV配电线路的潮流进行主动的调节；

所述潮流控制节点包括一个以上10kV配电线路串联型AC/DC变流装置、一个并联型AC/DC变流装置、一条直流母线、一个变流装置公共联接点和一个节点控制保护系统；

每一条所述10kV配电线路的始端和与其对应的变电站的10kV母线连接、10kV配电线路的末端通过一个节点进线开关和与其相对应的串联型AC/DC变流装置的进线端连接、串联型AC/DC变流装置的出线端和所述的变流装置公共联接点连接；所述的并联型AC/DC变流装置的交流端也和变流装置公共联接点连接；所述的串联型AC/DC变流装置和并联型AC/DC变流装置的直流侧和同一条直流母线连接；所述的变流装置公共联接点可以连接三相负载或电源，或没有任何负载或电源；所述节点控制保护系统实时监控所述潮流控制节点内各装置的运行工况，与配网调控中心双向通信，通过发送节点状态信息，获得调度指令来控制所述潮流控制节点的运行；当潮流控制节点内部或电网系统发生故障时，该节点控制保护系统输出保护信号实现对节点中的装置以及和节点相连接的10kV配电线路的保护。

2.根据权利要求1所述的基于潮流控制节点的10kV主动配电网，其特征在于所述10kV配电线路是来自同一个上级变电站的同一条或不同10kV母线，或是来自不同上级变电站的10kV母线。

3.根据权利要求1所述的基于潮流控制节点的10kV主动配电网，其特征在于所述串联型AC/DC变流装置包括一个电力电子开关器件组成的AC/DC变流器主电路、一个串联变压器、一个旁路开关和相应的控制保护电路；所述AC/DC变流器主电路的拓扑为三相两电平变流器、二极管箝位型多电平变流器、飞跨电容型多电平变流器或MMC型换流器；所述AC/DC变流器主电路采用全控电力电子器件，和/或半控电力电子开关器件；所述的旁路开关能够安装在10kV侧，也能够安装在串联变压器的低压侧；所述AC/DC变流器主电路的交流侧和串联变压器的低压侧相连接、AC/DC变流器主电路的直流侧连接到所述的直流母线；串联变压器的高压侧串联接入与其相对应的10kV配电线路；连接到潮流控制节点的所有10kV配电线路，其中至多有一条配电线路不经过串联型AC/DC变流装置而直接连接到所述的变流装置公共联接点。

4.根据权利要求1所述的基于潮流控制节点的10kV主动配电网，其特征在于所述并联型AC/DC变流装置包括一个电力电子开关器件组成的AC/DC变流器主电路、一个升压变压器和相应的控制保护电路；所述AC/DC变流器主电路的拓扑为三相两电平变流器、二极管箝位型多电平变流器、飞跨电容型多电平变流器或MMC型换流器；所述主电路采用全控电力电子器件，和/或半控电力电子开关器件；所述AC/DC变流器主电路的交流侧和所述的升压变压器的低压侧相连接、AC/DC变流器主电路的直流侧连接到所述的直流母线；所述的升压变压器的高压侧和所述的变流装置公共联接点连接。

5.根据权利要求1所述的基于潮流控制节点的10kV主动配电网，其特征在于每个所述串联型AC/DC换流装置和并联型AC/DC换流装置均设置与其对应的控制器，总的控制策略是：1）所述的节点控制保护系统根据电网调控中心的指令及10kV配电线路的运行工况和所有串联型AC/DC变流装置的控制器一起协同调节其相应10kV配电线路的潮流；其控制方法是通过改变串联型AC/DC变流装置注入10kV线路的电压幅值和相位来调节该10kV线路的潮流；2）所述的并联型AC/DC变流装置采用定直流电压控制方法来控制所述的直流母线的电压、并根据电网调控中心的指令控制其注入所述的变流装置公共联接点的无功功率。