CN119482563A 一种用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控制方法及装置 （湖南大学）

一种用于多台区互联配电系统的三相不平本发明公开了一种用于多台区互联配电系括：获取各台区AC/DC变换器并网点的三相电压根据三相电压集得到各台区有功功率缺额和各合一次不平衡功率控制和二次均载运行控制得台区AC/DC变换器四个桥臂的开关信号，根据开关信号控制各台区AC/DC变换器，实现三相不平互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化2包括一个定直流母线电压控制台区和至少一个定有功及无功功率控制台区；其特征在于，获取各台区AC/DC变换器并网点的三相电压及电流实际值，得到三相电压集和三相电根据所述各台区有功功率缺额结合一次不平衡功率控制和二次均载运行控制得到第根据所述各台区无功功率缺额和所述第一数据集得到第二数据根据所述三相电流集和所述第二数据集得到第三数据集；所述第AC/DC变换器的零序电压和输出电压在dq坐标系下的根据所述第三数据集得到各台区AC/DC变换器四个桥臂的开关信号，根据所述开关信2.根据权利要求1所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控；将正序电压llz_pos和llg_nos从静止坐标系变换回三相坐标系，得到各相电压参考值EmEW和E_W；将三相电压实际值各相分别表示为EEh和E。；将E,与EWE,与Ewr和E:与Ewi的相角偏差分别表示为和AQ；3.根据权利要求2所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控4.根据权利要求3所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控根据所述各台区有功功率缺额基于一次不平衡功率控制得到第据集包括各台区AC/DC变换器治理三相不平衡的各相有根据所述第四数据集基于二次均载运行控制得到所述第一5.根据权利要求4所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控36.根据权利要求5所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控所述二次均载运行控制即根据有功功率参考指令值Rr得到台区内AC/DC变换器的各考输入值为R___存在：个台区变压器离升高到25%负载率的所需负荷功率小于或等于个台区负载率降到25%所需;情形三：n个台区处于最优经济运行状态，m-n个台区处于轻个台区变压器离升高到25%负载率的所需负荷功率大于个台区负载率降到25%所需转移的;;情形四：n个台区处于最优经济运行状态，m-n个台区处于重个台区变压器离降到75%负载率的所需转移的负荷功率小于或等于个台区负载率升高到4;情形五：n个台区处于最优经济运行状态，m-n个台区处于重个台区变压器离降到75%负载率的所需转移的负荷功率大于个台区负载率升高到75%所需;;7.根据权利要求6所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控所述第二数据集中的三相电流治理参考值可有效值；表示锁相环实时输出的电网基频正序分量的相位；k,=0,k,=-l,k=l；表示第i8.根据权利要求7所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控通过Clark变换将所述三相电流集中的三相电流实际值和所述第二数据集中的三相电5；得到坐标系下的正序参考电流和、负序参考电流_mg_和ip_mg_rr、零序参考电流_w、正序实际电流正序参考电流和正序实际电流变换时旋转角wt为锁相环实时输出的电网基频正序分和i_n；;;若台区内的AC/DC变换器为定有功及无功功率控制，则AC/DC变换69.根据权利要求8所述的用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控根据AC/DC变换器输出电压在dq坐标系下的正序分量和负序分量分别进行逆Park变换将所述abc坐标下的三相电压参考值和所述零序电压进行脉冲宽度调制DC变换器前三个桥臂的开关信号和第四个桥10.一种用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控制装置，用于权所述第一模块用于获取各台区AC/DC变换器并网点的三相电压及电流，得到三相电压所述第二模块用于根据所述三相电压集得到各台区有功功率缺额和各台区无功功率所述第三模块用于根据所述各台区有功功率缺额结合一次不平衡功率控制和二次均载运行控制得到第一数据集；所述第一数据集包括各台区AC/DC变换器的各相有功功率参所述第四模块用于根据所述各台区无功功率缺额和所述第一数据集得到第二数据集；所述第五模块用于根据所述三相电流集和所述第二数据集得到第三数据数据集包括各台区AC/DC变换器的零序电所述第六模块用于根据所述第三数据集得到各台区AC/DC变换器四个桥臂的开关信7[0005]本发明提供了一种用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化控获取各台区AC/DC变换器并网点的三相电压及电流实际值，得到三相电压集和三[0007]根据各台区有功功率缺额结合一次不平衡功率控制和二次均载运行控制得到第[0009]根据三相电流集和第二数据集得到第三数据集；第三数据集包括各台区AC/DC变[0010]根据第三数据集得到各台区AC/DC变换器四个桥臂的开关信号，根据开关信号控8参考值E。__E__和与E_W和E:与E_W的相角偏差分别表示为和。[0012]将和分别经过PI调节后可得到每一相的有功功率初始参考指令值，计算三相电压实际值各相的有效值l4_rms与各相电压参考值l4_rerf的电压有效值偏[0014]将电压有效值偏差经过PI调节后得到第相无功功率参考指令值，即无功功率缺包括各台区AC/DC变换器治理三相不平衡的[0017]优选的，根据各台区有功功率缺额基于一次不平衡功率控制得到第四数据集包获取直流侧流向交流侧的实时功率；根据有功功率缺额R_rgro基于一次不平衡功率控制得到台区内AC/DC变换器治理三相不平衡的各相有功功率参考指令值R.W，r表示相二次均载运行控制即根据有功功率参考指令值Rr得到台区内AC/DC变换器的各考输入值为R___存在：;9m-n个台区变压器离升高到25%负载率的所需负荷功率小于或等于n个台区负载率降到;;m-"个台区变压器离升高到25%负载率的所需负荷功率大于n个台区负载率降到25%所需转;;m-n个台区变压器离降到75%负载率的所需转移的负荷功率小于或等于n个台区负载率升;;m-"个台区变压器离降到75%负载率的所需转移的负荷功率大于n个台区负载率升高到75%;;;示AC/DC变换器并网处第i相电压的有效值；表示锁相环实时输出的电网基频正序分量的相位；k,=0,k,=-l,k=l；表示第i相电压与电流的夹角。通过Clark变换将三相电流集中的三相电流实际值和第二数据集中的三相电流治正序参考电流和正序实际电流变换时旋转角wt为锁相环实时输出的电网基频正和。[0023]进行电流内环控制，得到台区内AC/DC变换器输出电压在dq坐标系下的正负序分;;根据AC/DC变换器输出电压在dq坐标系下的正序分量和负序分量分别进行逆Park换器前三个桥臂的开关信号和第四个桥臂的[0028]本发明还提供了一种用于多台区互联配电系统的三相不平衡与轻重载综合优化[0029]第一模块用于获取各台区AC/DC变换器并网点的三相电压及电流，得到三相电压[0031]第三模块用于根据各台区有功功率缺额结合一次不平衡功率控制和二次均载运[0034]第六模块用于根据第三数据集得到各台区AC/DC变换器四个桥臂的开关信号，根[0042]图5是本发明优选实施例的定直流母线电压控制台区中AC/DC变换器控制原理示[0043]图6是本发明优选实施例的定有功及无功功率控制台区中AC/DC变换器控制原理[0045]图8是本发明优选实施例的使用本发明方法前台区1的AC/DC变换器并网点电压波[0046]图9是本发明优选实施例的使用本发明方法前台区2的AC/DC变换器并网点电压波[0047]图10是本发明优选实施例的使用本发明方法后台区1的AC/DC变换器并网点电压[0048]图11是本发明优选实施例的使用本发明方法后台区2的AC/DC变换器并网点电压荷等组成的低压直流配电网通过直流母线与台区的AC/DC变换器互联，从而将多个台区互将三相电压us作锁相环得到基频正序分量的相位。EmEW和E_W；将三相电压实际值各相分别表示为EEh和E。；将E,与EWE,与E.m和与EW的相角偏差分别表示为和。第一数据集；第一数据集包括各台区AC/DC变换器的各相有功功率参考输入值。S2具体包四数据集；第四数据集包括各台区AC/DC变换器治理三相不平衡的各相有功功率参考指令;二次均载运行控制即根据有功功率参考指令值Rr得到台区内AC/DC变换器的各考输入值为R___存在：;m-n个台区变压器离升高到25%负载率的所需负荷功率小于或等于n个台区负载率降到;;m-n个台区变压器离升高到25%负载率的所需负荷功率大于n个台区负载率降到25%所需转;;m-n个台区变压器离降到75%负载率的所需转移的负荷功率小于或等于n个台区负载率升;;m-"个台区变压器离降到75%负载率的所需转移的负荷功率大于n个台区负载率升高到75%;;;;压的有效值；表示锁相环实时输出的电网基频正序分量的相位；k=0,k,=-l,k=l；表通过Clark变换将三相电流集中的三相电流实际值和第二数据集中的三相电流治正序参考电流和正序实际电流变换时旋转角wt为锁相环实时输出的电网基频正和。[0070]进行电流内环控制，得到台区内AC/DC变换器输出电压在dq坐标系下的正负序分;;;;;根据AC/DC变换器输出电压在dq坐标系下的正序分量和负序分量分别进行逆Park换器前三个桥臂的开关信号S1～S6和第四个桥臂的开关信号S7第一模块用于获取各台区AC/DC变换器并网点的三相电压及电流，得到三相电压[0078]第三模块用于根据各台区有功功率缺额结合一次不平衡功率控制和二次均载运[0081]第六模块用于根据第三数据集得到各台区AC/DC变换器四个桥臂的开关信号，根台区变压器二次侧三相电压有效值为380V，频率为工频50Hz。假定台区1的变压器容量为[0084]本发明优选实施例中，假设存在：当台区内AC/DC变压器负载率x处于25%≤x≤