CN109245105A - 一种分布式潮流控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式潮流控制方法及系统，变电站内部署有主控制单元，输电线路安装有多个子控制单元，主控制单元计算出所有子控制单元总可调容量、输电线路所需总控制容量；再确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，然后将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压；将各子控制单元的目标电压下发至相应的子控制单元，以便各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压，若潮流未达到目标值则重复以上过程进行循环控制。本发明布置在变电站内的主控制单元对分散安装在输电线路上的子控制单元进行集中控制，实现输电线路的潮流控制。

Description

一种分布式潮流控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统潮流控制技术领域，具体涉及一种分布式潮流控制方法及系统，用于电力系统分布式柔性交流输电控制。

背景技术

电力系统长期以来主要采取新建电厂和输电线路来改善系统潮流分布，但新建电厂和输电线路需占用大量宝贵的土地资源，且建设成本较高、建设周期较长。因此，人们提出了采用电力电子技术改造升级现有线路的思路和方案，也就是柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System,FACTS)，来达到控制系统潮流、提高系统稳定水平和输电能力目的。集中式的大型FACTS设备结构复杂、占地面积大、一次性投资成本高，对日常运维人员的要求也较高，且目前其控制保护系统、电力电子器件和冷却系统等的可靠性也还有待进一步提高。因此，将输电线路采用的大容量FACTS装置小型化、低成本化、可移动化，使其功能更全面、结构更简单、应用更方便是未来FACTS技术发展的一个重要方向，D-FACTS(Distributed FACTS，即分布式FACTS)技术即为实现这一目标的理想选择。

基于DPFC(Distributed Power Flow Controller,DPFC)技术的分布式潮流控制系统，是一种利用分布式的小型化单相子控制单元对电网潮流进行控制的系统，具有体积小、重量轻、成本低廉等特点，同时，DPFC潮流控制子控制单元装置采用分布式的方式在输电线路上安装，可有效解决变电站场地紧张等问题。现有DPFC分布式潮流控制器各个子控制单元各自根据预设策略独立控制，这种控制方式下各子控制单元无法相互协调配合，控制的灵活性差，子控制单元投退无法根据实时工况做分批次控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种分布式潮流控制方法及系统，实现输电线路的潮流控制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式潮流控制方法，其特征是，变电站内部署有主控制单元，被控输电线路上分布安装有多个子控制单元，主控制单元与各子控制单元之间进行通信交互，当需要启动潮流控制时，潮流控制方法包括以下步骤：

步骤S1，主控制单元获取各子控制单元上送的可调容量和运行状态，计算出所有子控制单元总可调容量；

步骤S2，主控制单元实时采集输电线路电气量，依据此电气量和潮流目标值计算输电线路所需总控制容量；

步骤S3：主控制单元依据所有子控制单元总可调容量和输电线路所需总控制容量确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，然后将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压；

步骤S4，主控制单元将各子控制单元的目标电压下发至相应的子控制单元，以便各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压；

步骤S5，主控制单元判断输电线路潮流是否达到潮流目标值，如果还未达到则循环转入步骤S2继续对输电线路潮流控制；如果达到则潮流控制结束。

优选的，关于启动潮流控制的判断包括在线控制方式和离线控制方式，在线控制方式时，依据是否收到调度的潮流控制启动命令作为判断依据；离线控制方式时，依据输电线路电气量是否越限作为判断依据。

优选的，所有子控制单元总可调容量计算如下式所示：

式中：分别为所有子控制单元总可调容量、第i相线路子控制单元总可调容量、第i相线路第j个子控制单元可调容量；为第i相线路第j个子控制单元的运行状态；n为单相线路装设的子控制单元个数；定义i＝0为A相、i＝1为B相、i＝2为C相。

优选的，输电线路所需总控制容量的计算方法如下：

单相线路所需无功电压与潮流目标值关系如下式所示：

式中：为第i相线路所需子控制单元注入的无功电压，正值表示注入容性电压，负值表示注入感性电压；P_ref、分别为预先设定的潮流目标值和第i相线路当前实时有功值；为线路阻抗；Uⁱ为第i相线路相电压；

输电线路所需总控制容量为：

式中：为输电线路所需总控制容量；为第i相线路电流。

优选的，总实际控制容量为输电线路上安装的所有子控制单元的总可调容量和输电线路所需总控制容量中较小值。

优选的，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压的过程为：

主控制单元中对于单相线路所需注入的无功电压采用PI闭环控制方式来计算，则单相线路所需注入的无功电压为：

式中：分别为第i相线路子控制单元投入无功电压和第i相线路所有子控制单元最大可投入无功电压，k_p为比例调节系数，k_I为积分调节系数，为第i相线路第l次电流调节目标值与电流实际值之间的偏差量，为总实际控制容量，为第i相线路电流，m为循环次数。

优选的，将单相线路所需的无功电压，采用均分的方法分配至每个子控制单元，计算公式如下所示：

式中：分别为第i相线路第j个子控制单元目标电压和可调电压，为第i相线路第j个子控制单元的初始电压偏差。

优选的，主控制单元与每个子控制单元之间采用无线通信方式进行通讯。

优选的，主控制单元与子控制单元之间通信采用级联数据通信协议。

优选的，级联数据通信协议采用通信格式包括地址域、功能域、方向域、数据域和校验域。

相应的，本发明还提供了一种分布式潮流控制系统，其特征是，变电站内部署有主控制单元，被控输电线路上分布安装有多组子控制单元，每组子控制单元包括对应安装于每相输电线路上的子控制单元，主控制单元与各子控制单元之间进行通信交互，主控制单元中包括：

总可调容量计算模块，用于获取各子控制单元上送的可调容量和运行状态，计算出所有子控制单元总可调容量；

总控制容量计算模块，用于实时采集输电线路电气量，依据此电气量和潮流目标值计算输电线路所需总控制容量；

目标电压计算模块，用于依据所有子控制单元总可调容量和输电线路所需总控制容量确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，然后将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压；

目标电压下发模块，用于将各子控制单元的目标电压下发至相应的子控制单元，以便各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压；

潮流目标判断模块，用于判断输电线路潮流是否达到潮流目标值，如果还未达到则循环转入目标电压计算模块对输电线路潮流控制；如果达到则此次潮流控制结束。

优选的，总可调容量计算模块中，所有子控制单元总可调容量计算如下式所示：

式中：分别为所有子控制单元总可调容量、第i相线路子控制单元总可调容量、第i相线路第j个子控制单元可调容量；为第i相线路第j个子控制单元的运行状态；n为单相线路装设的子控制单元个数；定义i＝0为A相、i＝1为B相、i＝2为C相。

优选的，总控制容量计算模块中，输电线路所需总控制容量的计算方法如下：

单相线路所需无功电压与潮流目标值关系如下式所示：

式中：为第i相线路所需子控制单元注入的无功电压，正值表示注入容性电压，负值表示注入感性电压；P_ref、分别为预先设定的潮流目标值和第i相线路当前实时有功值；为线路阻抗；Uⁱ为第i相线路相电压；

输电线路所需总控制容量为：

式中：为输电线路所需总控制容量；为第i相线路电流。

优选的，目标电压计算模块中，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压的过程为：

主控制单元中对于单相线路所需注入的无功电压采用PI闭环控制方式来计算，则单相线路所需注入的无功电压为：

式中：分别为第i相线路子控制单元投入无功电压和第i相线路所有子控制单元最大可投入无功电压，k_p为比例调节系数，k_I为积分调节系数，为第i相线路第l次循环的电流调节目标值与电流实际值之间的偏差量，为总实际控制容量，为第i相线路电流，m为循环次数。

优选的，目标电压计算模块中，将单相线路所需的无功电压，采用均分的方法分配至每个子控制单元，计算公式如下所示：

式中：分别为第i相线路第j个子控制单元目标电压和可调电压，为第i相线路第j个子控制单元的初始电压偏差。

相应的，本发明还提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征是，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述分布式潮流控制方法。

相应的，本发明还提供了一种分布式潮流控制设备，其包括通讯接口、存储器和处理器，其中：

通讯接口用于与其它外部设备之间进行信号的接收和发送；

存储器用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；

处理器用于在运行所述计算机程序指令时，执行上述分布式潮流控制方法的步骤。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明布置在变电站内的主控制单元对分散安装在输电线路上的子控制单元进行集中控制，实现输电线路的潮流控制。

附图说明

图1为本发明分布式控制系统通信网络结构；

图2为本发明方法的控制策略流程图；

图3为本发明主控制单元硬件架构组成。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，在本实施例DPFC系统中，变电站内部署有一个主控制单元，被控输电线路为三相线路，包括A相、B相和C相。在输电线路上，每个耐张塔上均对应设有一组子控制单元，假设共有n个耐张塔，则对应的共有n组子控制单元，而每组子控制单元包括安装在A相线路上的A相子控制单元、安装在B相线路上的B相子控制单元和安装在C相线路上的C相子控制单元，输电线路每相线路上装设的子控制单元个数相同，共有n个，整个被控输电线路上分布安装共有3n个子控制单元。

本发明的一种分布式潮流控制方法，主控制单元协调控制各子控制单元输出目标电压实现输电线路阻抗的变化，调节输电线路潮流，如图2所示，具体包括以下步骤：

步骤S1，主控制单元获取各子控制单元上送的可调容量和运行状态，并计算出所有子控制单元总可调容量。

运行状态信息包括各子控制单元当前可调容量及运行状态信息，每个子控制单元可调容量由子控制单元设计容量决定，运行状态包括正常状态和异常状态，正常状态也表示对应的子控制单元是可控的。本实施例中用01数值来表示，1：正常状态，0异常状态。

输电线路每相线路上装设的子控制单元个数相同，则所有子控制单元总可调容量计算如下式所示：

式中：分别为所有子控制单元总可调容量、第i相线路子控制单元总可调容量、第i相线路第j个子控制单元可调容量；为第i相线路第j个子控制单元的运行状态；n为单相线路装设的子控制单元个数；定义i＝0为A相、i＝1为B相、i＝2为C相。

步骤S2，主控制单元实时采集输电线路电气量，依据此电气量和潮流目标值计算输电线路所需总控制容量。

关于是否启动潮流控制的判断，包括在线控制方式和离线控制方式，在线控制方式时，可依据是否收到调度的潮流控制启动命令作为判断依据；离线控制方式时，可依据输电线路电气量是否越限作为判断依据。也就是在离线控制方式时，主控制单元根据就地采集到的电气量与预定的启动定值进行判断，若此电气量超过启动定值，则进入步骤S3进行潮流控制。

本实施例中，主控制单元就地采集到的电气量包括输电线路的三相电压和三相电流，将三相电流与预定的启动定值进行判断，若三相电流均超过启动定值，则表明需要对输电线路的潮流进行控制。

输电线路所需总控制容量的计算方法如下：

DPFC改变线路潮流的原理是通过子控制单元向被控输电线路注入可变的无功电压，相当于给输电线路附加了一个电流值，从而改变了线路的等值阻抗。单相线路所需无功电压与潮流目标值有近似关系如下式所示：

式中：为第i相线路所需子控制单元注入的无功电压，正值表示注入容性电压，负值表示注入感性电压；P_ref、分别为预先设定的有功目标值(即潮流目标值)和第i相线路当前实时有功值(主控制单元采集测量)；为线路阻抗；Uⁱ为第i相线路相电压(主控制单元采集测量)。

因此，输电线路所需总控制容量为：

式中：为输电线路所需总控制容量；为第i相线路电流。

步骤S3：主控制单元依据所有子控制单元总可调容量和输电线路所需总控制容量确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，进而将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压。

DPFC实际动作需要满足容量约束，即向输电线路注入的总实际控制容量是受实际输电线路上安装的所有子控制单元的总可调容量和输电线路所需总控制容量决定，总实际控制容量取两个容量中的较小值，则总实际控制容量具体公式表达为：

主控制单元中对于单相线路所需注入的无功电压采用PI闭环控制方式来计算，则单相线路所需注入的无功电压为：

式中：分别为第i相线路子控制单元投入无功电压和第i相线路所有子控制单元最大可投入无功电压，k_p为比例调节系数，k_I为积分调节系数，为第i相线路第l次循环时电流调节目标值与电流实际值之间的偏差量，m为潮流循环控制的次数。

将单相线路所需的无功电压，采用均分的方法分配至每个子控制单元，计算公式如下所示：

式中：分别为第i相线路第j个子控制单元目标电压和可调电压可调电压由实际线路上安装的子控制单元特性决定，每个子控制单元的可调电压是一定的。为第i相线路第j个子控制单元的初始电压偏差，此值由各子控制单元的初始特性决定。

步骤S4，，主控制单元并将此目标电压下发至相应的子控制单元，各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压，并在动作完成后向主控制单元反馈动作确认完成消息。

步骤S5，主控制单元继续根据输电线路潮流是否达到潮流目标值来判断，如果还未达到则循环转入步骤S2继续对输电线路潮流控制；如果达到目标定值则此次潮流控制结束。

主控制单元可与每个子控制单元之间进行通讯，采用无线通信方式建立连接。主控制单元与子控制单元之间通信采用级联数据通信协议，即从主控制单元发起由近到远，逐级到达末端最后一个子单元。通信链路建立后，各子控制单元可上传运行状态信息，主控制单元可向各子控制单元下发控制指令。

DPFC中主控制单元承担着系统协调控制的任务，是系统的控制中心。主控制单元能够发送控制指令给子控制单元，实现对子控制单元的控制，子控制单元将自身可调容量和运行状态信息、状态监测及自检信息上报给主控制单元。主控制单元和子控制单元之间物理层采用LORA无线通信方式，如图1所示主控制单元和子控制单元之间采用级联方式进行数据通信，主控制单元发送的数据通过手拉手逐级传递的方式由最近的耐张塔到达最远的耐张塔，每个子控制单元通过通信协议中的地址和方向控制字区分收到的数据目的地是本单元还是其他子控制单元，如果是本单元则收下，如果目的地不是本单元则继续传递，继续传递有上行(变电站主控制单元方向)下行(输电线路末端方向)两种选择，通过方向控制字决定传递到那个方向，通过以上方式实现所有子控制单元和主控制单元的数据通信。

协议具体采用如下通信格式：

地址域

功能域

方向域

数据域

校验域(CRC)

1)地址域1字节，定义子控制单元地址，子控制单元有效地址范围为0-247，主控制单元将通过地址字段来寻址子控制单元，当子控制单元返回响应时，应将自己的地址放到响应地址字段中，以便使主控制单元知道哪个子控制单元正在响应。

2)功能域1字节，用于存放功能码，指主控制单元要执行哪种操作，功能域后面含有请求或响应参数的数据字段。

3)方向域，1字节，标识数据通信桢是上行方向(子控制单元到主控制单元)还是下行方向(主控制单元到子控制单元)。

4)数据域，其长度和内容取决与不同的功能码。用于存放功能码相关的子功能、参数和数据。

5)校验域指根据数据帧内容进行“冗余校验”计算的结果，本文规定采用CRC校验,协议中涉及到的CRC校验皆是对本帧中所有数据的校验，且校验位在传输时低位在前，高位在后。

在此协议中，还规定数据(除CRC校验)排放顺序为big-ednian，即低地址存高字节，高地址存低字节(高字节在前，低字节在后)。协议中的控制量均采用Word表示，数值用补码表示，所以Word的取值范围：－32768～+32767，模拟量在传输时高位在前，低位在后。

主控制单元的具体实施例，为了满足系统控制的需要，主控制单元需要具备无线通信处理、高速运算处理、人机交互接口功能。

DPFC系统主控制单元采用模块化设计，各模块之间通过高速背板总线连接，采用多CPU并行处理各功能，实现系统实时控制。

如图3所示主控制单元装置由以下模块组成：

1)无线通信处理模块；

2)调度数据网接入以太网数据通信处理模块；

3)人机界面模块；

4)高速DPFC控制策略计算处理模块；

5)电气量数据采集计算处理模块；

6)开关量信号处理模块；

7)基于高速背板总线的机箱；

主控制单元装置整体架构是高速DPFC控制策略计算处理模块为系统级处理中枢，负责控制策略实时计算处理，根据实时工况及调度指令，对整个系统采取相应的控制措施，并评估控制结果，对控制过程进行控制事件记录；调度数据网接入以太网数据通信处理模块是对外通信数据处理中心；无线通信处理模块支持LORA通信接口，采用自定义规约，发送控制指令对线路潮流进行闭环控制；电气量数据采集计算处理模块负责被控线路电气量采集计算处理；人机界面模块提供了友好的人机界面，便于系统维护。

基于与上述分布式潮流控制方法相同的发明构思，本实施例为一种分布式潮流控制系统，变电站内部署有主控制单元，被控输电线路上分布安装有多组子控制单元，每组子控制单元包括对应安装于每相输电线路上的子控制单元，主控制单元与各子控制单元之间进行通信交互，主控制单元中包括：

总可调容量计算模块，用于获取各子控制单元上送的可调容量和运行状态，计算出所有子控制单元总可调容量；

总控制容量计算模块，用于就地实时采集输电线路电气量，依据此电气量和潮流目标值计算输电线路所需总控制容量；

目标电压计算模块，用于依据所有子控制单元总可调容量和输电线路所需总控制容量确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，然后将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压；

目标电压下发模块，用于将各子控制单元的目标电压下发至相应的子控制单元，以便各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压；

潮流目标判断模块，用于判断输电线路潮流是否达到潮流目标值，如果还未达到则继续转入目标电压计算模块对输电线路潮流控制；如果达到则此次潮流控制结束。

其中，总可调容量计算模块中，所有子控制单元总可调容量计算如下式所示：

式中：分别为所有子控制单元总可调容量、第i相线路子控制单元总可调容量、第i相线路第j个子控制单元可调容量；为第i相线路第j个子控制单元的运行状态；n为单相线路装设的子控制单元个数；定义i＝0为A相、i＝1为B相、i＝2为C相。

其中，总控制容量计算模块中，输电线路所需总控制容量的计算方法如下：

单相线路所需无功电压与潮流目标值关系如下式所示：

式中：为第i相线路所需子控制单元注入的无功电压，正值表示注入容性电压，负值表示注入感性电压；分别为预先设定的潮流目标值和第i相线路当前实时有功值；为线路阻抗；Uⁱ为第i相线路相电压；

输电线路所需总控制容量为：

式中：为输电线路所需总控制容量；为第i相线路电流。

其中，目标电压计算模块中，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压的过程为：

主控制单元中对于单相线路所需注入的无功电压采用PI闭环控制方式来计算，则单相线路所需注入的无功电压为：

式中：分别为第i相线路子控制单元投入无功电压和第i相线路所有子控制单元最大可投入无功电压，k_p为比例调节系数，k_I为积分调节系数，为第i相线路第l次循环的电流调节目标值与电流实际值之间的偏差量，m为循环次数。

对于各子控制单元的目标电压，依据各子控制单元上送的运行状态采用均分的方法进行分配，计算公式如下所示：

式中：分别为第i相线路第j个子控制单元目标电压和可调电压，为第i相线路第j个子控制单元的初始电压偏差。

优选的，主控制单元还包括人机界面模块，用来实现与人的交互。

基于与上述分布式潮流控制方法相同的发明构思，本实施例为一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征是，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述分布式潮流控制方法。

基于与上述分布式潮流控制方法相同的发明构思，本实施例为一种分布式潮流控制设备，其包括通讯接口、存储器和处理器，其中：

通讯接口用于与其它外部设备之间进行信号的接收和发送；

存储器用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；

处理器用于在运行所述计算机程序指令时，执行上述分布式潮流控制方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种分布式潮流控制方法，其特征是，变电站内部署有主控制单元，被控输电线路上分布安装有多个子控制单元，主控制单元与各子控制单元之间进行通信交互，当需要启动潮流控制时，潮流控制方法包括以下步骤：

步骤S1，主控制单元获取各子控制单元上送的可调容量和运行状态，计算出所有子控制单元总可调容量；

步骤S2，主控制单元实时采集输电线路电气量，依据此电气量和潮流目标值计算输电线路所需总控制容量；

步骤S3：主控制单元依据所有子控制单元总可调容量和输电线路所需总控制容量确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，然后将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压；

步骤S4，主控制单元将各子控制单元的目标电压下发至相应的子控制单元，以便各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压；

步骤S5，主控制单元判断输电线路潮流是否达到潮流目标值，如果还未达到则循环转入步骤S2继续对输电线路潮流控制；如果达到则潮流控制结束。

2.根据权利要求1所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，关于启动潮流控制的判断包括在线控制方式和离线控制方式，在线控制方式时，依据是否收到调度的潮流控制启动命令作为判断依据；离线控制方式时，依据输电线路电气量是否越限作为判断依据。

3.根据权利要求1所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，所有子控制单元总可调容量计算如下式所示：

式中：分别为所有子控制单元总可调容量、第i相线路子控制单元总可调容量、第i相线路第j个子控制单元可调容量；为第i相线路第j个子控制单元的运行状态；n为单相线路装设的子控制单元个数；定义i＝0为A相、i＝1为B相、i＝2为C相。

4.根据权利要求1所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，输电线路所需总控制容量的计算方法如下：

采集的电气量包括输电线路中每相线路电压和电流，

单相线路所需无功电压与潮流目标值关系如下式所示：

式中：为第i相线路所需子控制单元注入的无功电压，正值表示注入容性电压，负值表示注入感性电压；P_ref、分别为预先设定的潮流目标值和第i相线路当前实时有功值；为线路阻抗；Uⁱ为第i相线路相电压；

输电线路所需总控制容量为：

式中：为输电线路所需总控制容量；为第i相线路电流。

5.根据权利要求1所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压的过程为：

主控制单元中对于单相线路所需注入的无功电压采用PI闭环控制方式来计算，则单相线路所需注入的无功电压为：

式中：分别为第i相线路子控制单元投入无功电压和第i相线路所有子控制单元最大可投入无功电压，k_p为比例调节系数，k_I为积分调节系数，为第i相线路第l次循环电流调节目标值与电流实际值之间的偏差量，为总实际控制容量，为第i相线路电流，m为循环次数。

6.根据权利要求1所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，将单相线路所需的无功电压，采用均分的方法分配至每个子控制单元，计算公式如下所示：

式中：分别为第i相线路第j个子控制单元目标电压和可调电压，为第i相线路第j个子控制单元的初始电压偏差，为第i相线路投入参考电压，为第i相线路第j个子控制单元的运行状态，n为单相线路装设的子控制单元个数。

7.根据权利要求1所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，主控制单元与子控制单元之间通信采用级联数据通信协议。

8.根据权利要求7所述的一种分布式潮流控制方法，其特征是，级联数据通信协议采用通信格式包括地址域、功能域、方向域、数据域和校验域。

9.一种分布式潮流控制系统，其特征是，变电站内部署有主控制单元，被控输电线路上分布安装有多个子控制单元，主控制单元与各子控制单元之间进行通信交互，主控制单元中包括：

总可调容量计算模块，用于获取各子控制单元上送的可调容量和运行状态，计算出所有子控制单元总可调容量；

总控制容量计算模块，用于实时采集输电线路电气量，依据此电气量和潮流目标值计算输电线路所需总控制容量；

目标电压计算模块，用于依据所有子控制单元总可调容量和输电线路所需总控制容量确定总实际控制容量，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压，然后将无功电压分配至每个子控制单元作为其目标电压；

目标电压下发模块，用于将各子控制单元的目标电压下发至相应的子控制单元，以便各子控制单元依据目标电压向输电线路注入无功电压；

潮流目标判断模块，用于判断输电线路潮流是否达到潮流目标值，如果还未达到则循环转入总控制容量计算模块对输电线路潮流控制；如果达到则潮流控制结束。

10.根据权利要求9所述的一种分布式潮流控制系统，其特征是，总可调容量计算模块中，所有子控制单元总可调容量计算如下式所示：

式中：分别为所有子控制单元总可调容量、第i相线路子控制单元总可调容量、第i相线路第j个子控制单元可调容量；为第i相线路第j个子控制单元的运行状态；n为单相线路装设的子控制单元个数；定义i＝0为A相、i＝1为B相、i＝2为C相。

11.根据权利要求9所述的一种分布式潮流控制系统，其特征是，总控制容量计算模块中，输电线路所需总控制容量的计算方法如下：

单相线路所需无功电压与潮流目标值关系如下式所示：

式中：为第i相线路所需子控制单元注入的无功电压，正值表示注入容性电压，负值表示注入感性电压；P_ref、分别为预先设定的潮流目标值和第i相线路当前实时有功值；为线路阻抗；Uⁱ为第i相线路相电压；

输电线路所需总控制容量为：

式中：为输电线路所需总控制容量；为第i相线路电流。

12.根据权利要求9所述的一种分布式潮流控制系统，其特征是，目标电压计算模块中，根据总实际控制容量计算出单相线路所需的无功电压的过程为：

主控制单元中对于单相线路所需注入的无功电压采用PI闭环控制方式来计算，则单相线路所需注入的无功电压为：

式中：分别为第i相线路子控制单元投入无功电压和第i相线路所有子控制单元最大可投入无功电压，k_p比例调节系数，k_I积分调节系数，第i相线路第l次电流调节目标值与电流实际值之间的偏差量，为总实际控制容量，为第i相线路电流，m为循环次数。

13.根据权利要求9所述的一种分布式潮流控制系统，其特征是，目标电压计算模块中，将单相线路所需的无功电压，采用均分的方法分配至每个子控制单元，计算公式如下所示：

式中：分别为第i相线路第j个子控制单元目标电压和可调电压，为第i相线路第j个子控制单元的初始电压偏差，为第i相线路投入参考电压，为第i相线路第j个子控制单元的运行状态，n为单相线路装设的子控制单元个数。

14.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征是，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行权利要求1至8中任一项所述的分布式潮流控制方法。

15.一种分布式潮流控制设备，其包括通讯接口、存储器和处理器，其中：

通讯接口用于与其它外部设备之间进行信号的接收和发送；

存储器用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令；

处理器用于在运行所述计算机程序指令时，执行权利要求1至8中任一项所述的分布式潮流控制方法的步骤。