[发明专利]一种配电网末端电能质量治理集群系统的优化调度方法

说明书

本发明公开了一种配电网末端电能质量治理集群系统的优化调度方法，步骤1：电能质量治理集群系统的集中控制器模块采集配电网末端的电压电流信号，根据电压电流信号计算得到配电网末端的谐波电流；步骤2：集中控制器模块根据电能质量治理集群系统的单个功率子模块的容量电流划分若干不同区间；步骤3：集中控制器模块判断谐波电流所属区间，根据谐波电流所属区间确定功率子模块运行数量的指令信号；步骤4：集中控制器模块判断指令信号的维持时间是否大于时间阈值，当指令信号的维持时间不大于时间阈值时，返回步骤2；当指令信号的维持时间大于时间阈值时，执行步骤5；步骤5：电能质量治理集群系统的功率子模块根据指令信号完成调度。

技术领域

本发明属于电力电子领域，具体涉及一种配电网末端电能质量治理集群系统的优化调度方法。

背景技术

随着科技的飞速发展，低压配电系统中接入的各类非线性负载数量逐渐增多，使得配电网内电能质量差的问题日益加剧，而作为其主要衡量指标的三相不平衡、无功功率过大和谐波污染问题尤为突出。三相不平衡会导致变压器的损耗增大、用电设备的使用期限缩短以及加剧电能损耗；无功功率过大会导致电流和视在功率增加、设备及线路的损耗增加并严重降低供电质量；、而谐波会降低发输变电设备的效率、影响各种电气设备的正常工作以及使邻近的通信系统无法正常工作。

目前的大功率电能治理或谐波补偿装置大多采用模块化多机并联为集群进行组合补偿，就是将多个内部结构完全相同的小功率模块并联组成大功率补偿系统，该方式能够解决单台设备容量小、成本高、散热差等问题，且其扩展性强、可靠性高、投切方便且组合方式多样。但现存的集群补偿系统都会存在以下几个问题：一是系统实时性和跟随性差，导致系统的补偿精度和灵敏度不足；二是系统内模块投切智能性差，无法做到根据系统负荷智能调度；三是系统鲁棒性和可靠性差，在应对模块故障无法维持正常工作。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种配电网末端电能质量治理集群系统的优化调度方法，系统内模块投切智能性好，可以根据系统负荷的变化智能调度，提高系统的补偿精度和灵敏度；同时优化调度算法加入了冗余模块，冗余模块能在模块故障维持正常工作，提高系统的可靠性及鲁棒性，最后优化调度算法还引入了时间阈值，时间阈值的存在也会大大提升系统的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种配电网末端电能质量治理集群系统的优化调度方法，包括：

步骤1：电能质量治理集群系统的集中控制器模块采集配电网末端的电压电流信号，根据所述配电网末端的电压电流信号计算得到配电网末端的谐波电流；

步骤2：集中控制器模块根据电能质量治理集群系统的单个功率子模块的容量电流划分若干不同区间；

步骤3：集中控制器模块判断配电网末端的谐波电流所属区间，根据配电网末端的谐波电流所属区间确定功率子模块运行数量的指令信号；

步骤4：集中控制器模块判断指令信号的维持时间是否大于时间阈值，当指令信号的维持时间不大于时间阈值时，返回步骤2；当指令信号的维持时间大于时间阈值时，执行步骤5；

步骤5：电能质量治理集群系统的功率子模块根据指令信号完成调度。

进一步地，步骤2中，所述集中控制器模块根据电能质量治理集群系统的单个功率子模块的容量电流划分若干不同区间，区间具体如下：

[0,S]、[S,2S]、…、[(N-3)S,(N-2)S]、[(N-2)S,(N-1)S]、[(N-1)S,∞]

其中，S是单个功率子模块的容量电流；N为电能质量治理集群系统的功率子模块总数。

进一步地，步骤3中，所述根据配电网末端的谐波电流所属区间确定功率子模块运行数量的指令信号，具体如下：

定义配电网末端的谐波电流为I；