[发明专利]一种配电网的直流改造控制方法

说明书

本发明提供一种配电网的直流改造控制方法，包括：利用电压源换流器对三相四线制低压配电网进行直流改造，获取交直流混合低压配电网；在交直流混合低压配电网运行过程中，获取交直流混合低压配电网的运行参数，以确定交直流混合低压配电网的运行异常状态；并根据运行异常状态，调整电压源换流器的输出状态；运行异常状态包括配电变压器过载、电压越限以及三相不平衡。本发明提供的一种配电网的直流改造控制方法及系统，充分利用低压交流配电网的现有资源，对交流电网进行直流改造，再通过调节VSC的有功功率和无功功率控制改造后的电网，实现三相不平衡、过载和电压越限多种电能质量问题的协调控制和综合治理，提高了电能质量和电网的供电可靠性。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种配电网的直流改造控制方法及系统。

背景技术

低压配电网作为与用户直接相连的底层供电网络，其供电质量和供电可靠性的高低直接关系到居民的日常生活。然而，三相负荷和线路参数的不平衡会引起三相不平衡问题，导致电压质量恶化和网络损耗增加。随着单相户用光伏和电动汽车充电负荷的增长，低压配电网的不平衡问题会进一步加剧。此外，分布式电源和负荷快速增长可能会导致配电变压器和低压线路过载。由于交流低压配电网的功率容量和电压控制能力有限，分布式电源和负载的间歇性会增加电压越限风险。因此，亟需一种解决低压配电网三相不平衡、过载和电压越限等多种电能质量问题的方法。

现有技术中，普遍通过新建配电线路和变压器缓解电能质量问题，但该方法的投资成本较高且城市供电空间有限，并且难以有效缓解三相不平衡问题。或是通过SVG等电力电子设备控制无功功率；然而低压配电网的高R/X比使电压-无功控制的性能受到了限制。再或是通过低压线路间和三相间有功无功功率的控制解决三相不平衡、过载和电压越限问题，然而低压交流配电网多为辐射状网络、无法实现多条线路的互联，且换相开关只能安装在有三相供电条件的地方，开关运行可能会导致电压暂降问题。又或是针对三相三线中压配电网的直流改造，由于低压交流配电网通常为三相四线制结构，现有的改造方法无法充分利用低压线路的容量。

上述技术均存在无法对三相不平衡、过载和电压越限等目标协调控制的问题。

发明内容

针对现有技术存在无法协调控制的问题，本发明实施例提供一种配电网的直流改造控制方法。

本发明提供一种配电网的直流改造控制方法，包括：利用电压源换流器对三相四线制低压配电网进行直流改造，获取交直流混合低压配电网；在交直流混合低压配电网运行过程中，获取交直流混合低压配电网的运行参数，以确定交直流混合低压配电网的运行异常状态；并根据交直流混合低压配电网的运行异常状态，调整电压源换流器的输出状态；运行异常状态包括配电变压器过载、电压越限以及三相不平衡。

根据本发明提供的一种配电网的直流改造控制方法，利用电压源换流器对三相四线制低压配电网进行直流改造，获取交直流混合低压配电网，包括：针对城市低压配电网，采用第一预设改造方案，获取交直流混合低压配电网；针对城镇低压配电网，采用第二预设改造方案，获取交直流混合低压配电网；针对乡村低压配电网，采用第三预设改造方案，获取交直流混合低压配电网；第一预设改造方案包括：将三相四线制低压配电网改造为并联单极结构的交直流混合线路；第二预设改造方案包括：将三相四线制低压配电网改造为有回路的双极结构的交直流混合线路；第三预设改造方案包括：将三相四线制低压配电网改造为改进的有回路双极结构的交直流混合线路。

根据本发明提供的一种配电网的直流改造控制方法，在交直流混合低压配电网运行过程中，获取交直流混合低压配电网的运行参数，以确定交直流混合低压配电网的运行异常状态；并根据交直流混合低压配电网的运行异常状态，调整电压源换流器的输出状态；包括：

步骤1，在交直流混合低压配电网运行过程中，在交直流混合低压配电网有通信的情况下，基于通信网络，获取交直流混合低压配电网中所有配电变压器的有功功率，并执行步骤2；在交直流混合低压配电网无通信的情况下，则执行步骤3；