[发明专利]一种基于磁控可调电抗器的配电环网柔性互联方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于磁控可调电抗器的配电环网柔性互联方法和装置，属于配电环网主动调控领域。方法包括，将双绕组的磁控可调电抗器一次侧并联接入配电网的两条馈线之间；改变磁控可调电抗器一次侧的等效阻抗，实现两条馈线间的柔性合环、稳态潮流调控、新能源消纳和暂态负荷转供。本发明在合环电压差一定的条件下，可以有效降低合环冲击电流的幅值，实现柔性合环，避免合环冲击电流过高。本发明基于磁通控制可调电抗器的拓扑结构，通过内部不同控制策略，可以分别实现稳态潮流调控和提高新能源消纳能力的配电环网调控功能。本发明通过控制电抗器一次侧绕组进入接近短路状态，实现故障侧馈线负荷不间断供电。

技术领域

本发明属于配电环网主动调控领域，更具体地，涉及一种基于磁控可调电抗器的配电网柔性互联方法和装置。

背景技术

电能作为现代社会使用的主要能源，在各行各业都具有广泛应用。配电网属于电力系统的末端，直接与用户相连，因此配电网的好坏直接影响用户对于电力系统的满意程度。伴随配电网的不断发展，用户对于供电可靠性的要求不断提高，例如部分高端制造设备以及部分重要机关单位对于不间断供电的严苛要求给配电网带来严峻考验；由于不同馈线投入运行时间的先后以及电网规划对于电力需求的滞后，导致配电网不同馈线间的负荷率差异较大；以电动汽车为代表的主动负荷以及以光伏为代表的分布式电源引起配电网双向潮流问题以及节点电压越限问题。这些问题日益成为现代配电系统发展的瓶颈。

针对配电网面临的诸多问题，主要有以下几类应对措施：

(1)提高线路电压等级和容量：可以有效解决部分馈线负荷率较高的问题，但是由于需要新建电力设施，可能面临建设空间和建造成本问题，尤其是城市配电网；另一方面则是建设新的配电设施相对实际需求具有滞后性，无法及时满足眼下需求；最后则是无法充分挖掘现有配电设施的潜力，部分轻载馈线负荷率依旧处于轻载状态

(2)优化配电网的网络结构：从传统配电网的单电源放射状供电方式过渡到多电源环网供电方式，可以有效提升重要负荷的供电可靠性，但同时也面临着合环冲击电流以及短路电流上升的问题，因此需要采取一定的应对措施。

(3)装设配电调控设备：可以针对配电网的不同需求，装设相应的调控设备以实现不同的调控功能，尤其是与多电源环网相结合，具有极大的发展潜力。如基于联络开关的配电环网，传统的配电网馈线互联依靠的是联络开关，通过控制联络开关的通断改变馈线间的连接状态。联络开关属于传统机械开关的一种，只有通断两种状态，因此只能实现两馈线间的简单互联和断开，调控能力受限，只能在一端电源退出运行时保证负荷不中断供电，因此无法主动调控馈线间的功率交换，无法解决合环冲击电流、馈线负荷均衡、新能源消纳等一系列问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于磁控可调电抗器的配电网柔性互联方法和装置，其目的在于将磁控可调电抗器并联接入在两条配电馈线之间，通过控制其运行状态实现配电网的柔性互联。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种基于磁控可调电抗器的配电环网柔性互联方法，包括：

S1.将双绕组的磁控可调电抗器一次侧并联接入配电网的两条馈线之间；

S2.通过改变磁控可调电抗器一次侧的等效阻抗，实现两条馈线间的柔性合环、稳态潮流调控、新能源消纳和暂态负荷转供。

进一步地，两条馈线间的柔性合环，具体实施过程如下：

当两条馈线从开环运行转入合环运行时，使磁控可调电抗器二次侧绕组开路，实现两条馈线的柔性合环。

进一步地，两条馈线间的稳态潮流调控，具体实施过程如下：

配电环网正常运行时，通过改变磁控可调电抗器一次侧绕组的等效阻抗，改变经过磁控可调电抗器传输的有功潮流，进而调控两条馈线的潮流分布。

进一步地，两条馈线间的新能源消纳，具体实施过程如下：