CN117424230A - 一种考虑svg损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置，方法包括：构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。提供一种协同经济运行策略，能够根据SVG动态损耗模型实现变电站各类无功补偿设备协同经济运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置，属于变电站无功补偿技术领域。
背景技术
科学合理的变电站无功补偿能够降低电网网损、减少输电设备容量投资、提高电能质量、增强系统稳定性等。近年来，变电站无功补偿设备发展迅速，除了传统的调相机、电容器、电抗器等设备外，在电力电子技术的驱动下，各类新型无功补偿装置的性能较传统设备有了显著提升，主要包括静止无功补偿装置(Static Var Compensator，SVC)和静止无功补偿器(Static Var Generator,SVG；又称Static Synchronous Compensator，STATCOM)。SVC的变换电路由晶闸管等半控型器件构成，包括为晶闸管控制电抗器(ThyristorControlled Reactor，TCR)、晶闸管投切电抗器(Thyristor Switched Reactor，TSR)、晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor，TSC)等。
单从性能效果来看，SVG有着其他设备不可比拟的技术优势，其输出无功功率可以双向连续平滑调节，能够在容量范围内实现对无功输出指令的毫秒级快速精确追踪。不仅如此，SVG不仅自身所产生的谐波极小，还具备一定容量的谐波治理能力和三相负载均衡能力。
尽管SVG的无功补偿效果与输出特性明显优于其他设备，但由于其单位容量造价高、补偿容量相对较低，在实践中往往还是需要与其他无功补偿装置搭配组合共同完成变电站的无功补偿任务。由于无功补偿设备的净有功输出为零，设备损耗成为决定无功补偿设备运行经济性的主要指标。
由于大多数SVG厂商仅提供额定功率下的静态损耗，在协同控制的过程中难以实现对损耗的动态精细化管理，限制了变电站无功补偿运行经济性的提升。
发明内容
目的：鉴于以上技术问题中的至少一项，针对变电站无功补偿设备的动态精细化经济运行的需求，本发明在兼顾无功补偿效果的前提下，提供一种考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置，通过协同控制降低整体损耗，降低变电站无功补偿设备运行成本，以提升多台SVG的协同运行效率。
本发明采用的技术方案为：
第一方面，本发明提供一种变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法，包括：
构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；
整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；
若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。
在一些实施例中，所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型表示为：
Ploss_Swi＝50(Eloss_svg1+Eloss_svg2)
其中，Ploss_Swi为SVG功率变换电路动态运行损耗，Eloss_svgl为IGBT开断损耗与二极管恢复损耗之和，Eloss_svg2为IGBT通态损耗与二极管通态损耗之和；
其中，Ia_max为a相电流幅值，Eloss_Tsw(t)为时刻t的IGBT开断损耗，Eloss_Drec(t)为时刻t的二极管恢复损耗；Vdc为直流侧电压；Kon与Koff均为由IGBT特性决定的常数，Krec为由二极管特性决定的常数；
TN是一个电网工频周期内PWM调制波的频率；
其中fPWM为PWM载波频率，fS为电网电压基波频率；
其中为SVG的PWM载波信号周期，Eloss_Tcon(t)、Eloss_Dcon(t)分别为时刻t的IGBT、二极管的通态损耗，d(t)为PWM占空比函数。
在一些实施例中，所述变压器损耗模型表示为：
其中，Ploss_Tran为变压器损耗，Ploss_T0为变压器空载损耗、KT为修正系数、Ploss_TK为变压器额定条件下的短路损耗，Ia_max为a相电流幅值。
在一些实施例中，所述直流侧损耗模型表示为：
Ploss_DC＝IDC 2RDC
其中Ploss_DC直流侧损耗，IDC为直流侧电流，RDC为直流侧电容和线路的等效电阻。
在一些实施例中，所述谐波等效损耗模型表示为：
Ploss_THD＝KthdIa_maxTHD
其中，Ploss_THD为谐波等效损耗，THD为总谐波失真计算值，Kthd为等效损耗折算系数，取负值；Ia_max为a相电流幅值。
在另一些实施例中，所述的方法，还包括：
若SVG运行损失大于收益时，关闭SVG，允许SVG输出无功功率与固定补偿容量Q之间存在偏差。
在一些实施例中，根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和输出无功功率分配，包括：
单台SVG的动态运行损耗由功率变换电路动态损耗、变压器损耗和谐波等效损耗三部分组成，其中功率变换电路动态损耗、变压器损耗为真实损耗，第三部分为补偿效果等效损耗；动态运行损耗指标的量化计算主要受PWM载波频率和SVG输出无功功率的影响；
将单台SVG动态运行损耗模型用二次多项式表示为输出无功功率的函数Ploss1：
Ploss1＝L2x1 2+L1x1+L0
其中L0、L1、L2均为根据SVG动态运行损耗模型，由SVG参数所确定的二次多项式系数，对于特定的SVG而言，这三个参数均为常数；
假定协同运行的几台SVG参数完全相同；则第二台SVG的动态运行损耗为：Ploss2＝L2x2 2+L1x2+L0；
单台SVG无功补偿的损耗为2台SVG运行的总损耗为：其中，x1+x2＝Q；根据均值不等式，当且仅当x1＝x2时/>取到最小值；x1、x2分别为第一台SVG、第二台SVG的输出无功功率；
对于并联台数N大于2的情形，其结果同样由均值不等式导出，即当且仅当所有SVG的输出无功功率均为时，/>取到最小值；
令N台损耗为对于固定补偿容量Q，由/>得：/>
因而，投入N-1台SVG与N台SVG的经济性分界点随着N的增大而增大；且对于固定补偿容量Q，最佳SVG投运台数由Q、L0、L2三个参数唯一确定。
在一些实施例中，所述执行经济运行协同控制还包括：尽可能减小SVG的总输出功率；通过对SVG输出功率的控制尽可能减少TSC的投切次数。
第二方面，本发明提供了一种变电站无功补偿设备经济运行协同控制装置，包括：
第一模型构建模块，用于：构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；
模型整合模块，用于：整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；
协同控制模块，用于：若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种设备，包括，
存储器；
处理器；
以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现上述第一方面所述的方法。
有益效果：本发明提供的考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置，具有以下优点：本发明的在于提出一种协同经济运行策略，能够根据SVG动态损耗模型实现变电站各类无功补偿设备协同经济运行，能够实现无功补偿损耗的毫秒级动态精细化管理，在兼顾变电站整体无功补偿效果的前提下有效降低变电站无功补偿设备的经济损耗，并具有很强的经济适用价值。解决了目前大多数SVG厂商仅提供额定功率下的静态损耗，在协同控制的过程中难以实现对损耗的动态精细化管理。通过协同控制降低整体损耗，降低变电站无功补偿设备运行成本。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法的流程示意图；
图2为根据本发明一实施例的SVG控制系统示意图；
图3为根据本发明一实施例中变压器损耗模型示意图；
图4为根据本发明一实施例中功率损耗模块组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例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。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
第一方面，如图1所示，本实施例提供了一种考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法，包括：
构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；
整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；
若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。
在一些实施例中，一种考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法，具体包括：
步骤S1、建立SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型。
本申请以典型的三相桥式SVG电路结构进行分析得到SVG的直流侧与电网侧电压方程，通过Park变换，得到dq0坐标系的SVG输出电压电流方程；将IGBT开断损耗与二极管恢复损耗之和建立数学模型Eloss_svg1，将Eloss_svg2为IGBT通态损耗与二极管通态损耗之和建立数学模型Eloss_svg2；最后建立数学模型SVG功率变换电路动态运行损耗Ploss_Swi描述两种损耗在一个工频周期损耗之和。
SVG的电路结构类型多样：从直流侧储能元件类型上可以分为电流型和电压型；从开关器件拓扑结构上，可以分为三相桥式SVG、三相四桥SVG、三相T型SVG等。再考虑到实践中电力电子装的多重化与多电平化设计，SVG的拓扑结构类别更加繁多。为深入分析SVG损耗机理，采用最具典型代表性的电压型三相桥式SVG开展分析，其他类型与多重化与多电平化的SVG损耗特性，可在分析结论基础上简要拓展得到。三相桥式SVG的拓扑结构如图2所示。
由于IGBT耐压较低，在较高电压等级的变电站中需要将SVG通过升压变压器接入电网。为简化分析，在图2中将变压器的等效电阻与等效电抗和SVG输出端阻抗合并，即L和R是SVG输出端与升压变压器电感电阻的等效值，被剥离阻抗且不考虑饱和的变压器用理想变压器表示。
如图2所示，SVG控制系统：SVG通过控制输电压来改变施加在LR两端的电压，从而控制SVG的输出电流，进而达到控制系统交换功率的目的。对/>的控制是通过PWM输出施加在IGBT的门级上的控制信号实现的。SVG的典型控制系统如图2所示。为清晰地表述控制系统各输入输出量与SVG电路的关系，图中保留了SVG的一次系统结构。
SVG的数学模型；
在三相对称的情况下，SVG输出的三相电压基波分量可以表示为：
其中，ωt为电网电压相角，δ为电网电压与SVG输出之间的相角差，vdc为直流侧电压，K为SVG输出电压与直流侧电压的变换系数。电网相电压有效值为Vs，则电网侧电压表达式为：
按照电路机构，SVG交流侧输出电压与电流的关系为：
由于SVG与外部的能量交换最终都会流入直流电容，根据电容的电气特性可以得到SVG直流侧的方程为：
使用如下形式的Park变换矩阵：
得到dq0坐标系下的SVG电压与电流：
代入公式3(SVG交流侧输出电压与电流的关系为)可得：
从而得到dq0坐标系下SVG交流侧方程为：
dq0坐标系下SVG直流侧方程为：
SVG的输出功率为：
当park变换的旋转坐标与电压空间向量方向一致时，q轴电压为零，上式可化简为：
(1)功率变换电路动态运行损耗模型
假定SVG三相对称，abc三相各桥臂IGBT模块在一个基波周期内的损耗相等。则一个电网电压工频周期内，IGBT功率变换电路的开关损耗为a相的3倍：
其中Ia_max为a相电流幅值。TN是一个电网工频周期内，PWM调制波的频率：
其中fPWM为PWM载波频率，fS电网电压基波频率。
一个电网电压工频周期内，IGBT的功率变换电路通态损耗为：
其中为SVG的PWM载波信号周期；d(t)为PWM占空比函数。
对于工频为50Hz的系统，SVG开关电路的损耗功率为：
Ploss_Swi＝50(Eloss_svg1+Eloss_svg2)
为突出功率变换电路的动态运行损耗特征，定义函数：
将各不随运行状态改变的参数合并，可以得到：
Plpss_Swi＝
Ia_max(K1S1(fPWM)+K2S2(fPWM)+K3S3(fPWM))+Ia_max 2(K4S4(fPWM)+K5S5(fPWM))
由上式可以看出，SVG功率变换的运行损耗主要受输出电流幅值和PWM调制波频率的影响。除此之外，函数S2和S4的表达式中还包含了占空比函数d(t)，即PWM算法也会对运行损耗造成影响。
分析SVG直流测损耗；分析开关器件IGBT与二极管的动态损耗，其中IGBT主要损耗为通态损耗与开关损耗，二极管的主要损耗为通态损耗与反向恢复损耗。
(2)变压器损耗模型
采用使用Γ型等效电路建立变压器损耗模型，与SVG输出阻抗一起构成一个T型等值阻抗，如图3所示，其中Xm、Rm位变压器励磁支路等效阻抗，X1、R1为变压器低压侧等效阻抗，X′2、R′2为归算后的变压器高压侧阻抗其损耗与串联等效电阻、SVG输出电压和SVG的输出电流有关。
由于SVG输出端电压与电网电压幅值变化不大，变压器的损耗可表示为空载损耗和随输出电流幅值二次变化的运行损耗两部分：
其中Ploss_T0为变压器空载损耗，Ploss_TK为变压器额定条件下的短路损耗，KT为考虑到单位转换和将SVG输出阻抗并入变压器模型后的修正系数。
(3)直流侧损耗模型
直流损耗在SVG整体损耗中的占比不高。直流侧的损耗可以表示为：
Ploss_DC＝IDC 2RDC
其中IDC为直流侧电流，RDC为直流侧电容和线路的等效电阻。
代入SVG直流侧方程可得
IDC＝K×Vdc(cosδ×id+sinδ×iq)
SVG的直流侧损耗分量随着SVG的输出电流近似二次增长。由于直流电容的等效电阻与装置内部线电阻均很小，该部分损耗在SVG运行损耗中占比不大，在正常运行损耗中，该部分损耗与功率变换电路损耗和变压损耗相比，可以忽略不计。
(4)谐波等效损耗模型
从功率变换电路动态运行损耗模型中可以看出，PWM载波频率对损耗影响较大。fPWM的增大会直接导致损耗增加，所以从降低损耗的角度来看，减小fPWM是有利的。但是，fPWM的减小会导致SVG谐波输出量的增加，为了在动态运行过程当中合理平衡谐波量与损耗的关系，引入总谐波失真(Total harmonic distortion，THD)指标，并将其等效为负损耗，以便在SVG动态运行过程中合理调整fPWM。定义谐波等效损耗Ploss_THD为：
Ploss_THD＝KthdIa_maxTHD
其中THD为总谐波失真计算值，Kthd为等效损耗折算系数，取负值。
步骤S2、整合SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型4个分量，形成SVG动态运行损耗模型。
变压器损耗以Γ型等效电路建立变压器损耗模型，与SVG输出阻抗一起构成一个T型等值阻抗。由于SVG输出端电压与电网电压幅值变化不大，变压器的损耗Ploss_Tran可表示为空载损耗和随输出电流幅值二次变化的运行损耗两部分：
分析单台SVG单位输出无功功率损耗的变化规律。本申请所提SVG动态运行损耗模型，(由于SVG的直流侧损耗较小，可以忽略不计)，则单台SVG的动态运行损耗由功率变换电路动态损耗、变压器损耗和谐波等效损耗三部分组成，其中前两部分为真实损耗，第三部分为补偿效果等效损耗。
动态运行损耗指标的量化计算主要受PWM载波频率fPWM和SVG输出无功功率的影响。当多台SVG协同运行时，其协同经济运行策略时通过给各台SVG分配最优的输出无功功率和PWM载波频率来实现总体动态运行损耗的最小化。
将单台SVG动态运行损耗模型用二次多项式表示为输出无功功率的函数：Ploss1＝L2x1 2+L1x1+L0。其中L0、L1、L2均为根据SVG动态运行损耗模型，由SVG参数所确定的二次多项式系数，对于特定的SVG而言，这三个参数均为常数。
根据多台SVG分摊同等输出无功功率的损耗特征，从降低动态运行损耗的角度，提出SVG最优投运数量选择方法。假定协同运行的几台SVG参数完全相同。则第二台SVG的动态运行损耗为：Ploss2＝L2x2 2+L1x2+L0，单台SVG无功补偿的损耗为2台SVG运行的总损耗为：其中，x1+x2＝Q。根据均值不等式，当且仅当x1＝x2时/>取到最小值。对于并联台数N大于2的情形，其结果同样可由均值不等式导出，即当且仅当所有SVG的输出无功功率均为/>时，/>取到最小值。令N台损耗为/>对于固定补偿容量Q，由/>可得：/>因而，投入N-1台SVG与N台SVG的经济性分界点随着N的增大而增大。且对于固定的Q，最佳SVG投运台数可由Q、L0、L2三个参数唯一确定。
步骤S3、根据SVG动态运行损耗模型，提出SVG输出无功最优分摊方法。需对SVG低功率运行时所带来的收益与损失进行对比，当损失大于收益时，应当关闭SVG，允许无功功率补偿偏差存在；当SVG运行损失小于收益时，根据SVG动态运行损耗模型，确定SVG的最优投运数量和输出无功功率分配。
实施例2
第二方面，基于实施例1，本实施例提供了一种考虑SVG损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制装置，包括：
第一模型构建模块，用于：构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；
模型整合模块，用于：整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；
协同控制模块，用于：若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。
实施例3
第三方面，基于实施例1，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述的方法。
实施例4
第四方面，基于实施例1，本实施例提供了一种设备，包括，
存储器；
处理器；
以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现实施例1所述的方法。
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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法，其特征在于，包括：
构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；
整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；
若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型表示为：
Ploss_Swi＝50(Eloss_svg1+Eloss_svg2)
其中，Ploss_Swi为SVG功率变换电路动态运行损耗，Eloss_svg1为IGBT开断损耗与二极管恢复损耗之和，Eloss_svg2为IGBT通态损耗与二极管通态损耗之和；
其中，Ia_max为a相电流幅值，Eloss_Tsw(t)为时刻t的IGBT开断损耗，Eloss_Drec(t)为时刻t的二极管恢复损耗；Vdc为直流侧电压；Kon与Koff均为由IGBT特性决定的常数，Krec为由二极管特性决定的常数；
TN是一个电网工频周期内PWM调制波的频率；
其中fPWM为PWM载波频率，fS为电网电压基波频率；
其中为SVG的PWM载波信号周期，Eloss_Tcon(t)、Eloss_Dcon(t)分别为时刻t的IGBT、二极管的通态损耗，d(t)为PWM占空比函数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器损耗模型表示为：
其中，Ploss_Tran为变压器损耗，Ploss_T0为变压器空载损耗、KT为修正系数、Ploss_TK为变压器额定条件下的短路损耗，Ia_max为a相电流幅值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流侧损耗模型表示为：
Ploss_DC＝IDC 2RDC
其中Ploss_DC直流侧损耗，IDC为直流侧电流，RDC为直流侧电容和线路的等效电阻。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述谐波等效损耗模型表示为：
Ploss_THD＝KthdIa_maxTHD
其中，Ploss_THD为谐波等效损耗，THD为总谐波失真计算值，Kthd为等效损耗折算系数，取负值；Ia_max为a相电流幅值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
若SVG运行损失大于收益时，关闭SVG，允许SVG输出无功功率与固定补偿容量Q之间存在偏差。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和输出无功功率分配，包括：
单台SVG的动态运行损耗由功率变换电路动态损耗、变压器损耗和谐波等效损耗三部分组成，其中功率变换电路动态损耗、变压器损耗为真实损耗，第三部分为补偿效果等效损耗；动态运行损耗指标的量化计算主要受PWM载波频率和SVG输出无功功率的影响；
将单台SVG动态运行损耗模型用二次多项式表示为输出无功功率的函数Ploss1：
Ploss1＝L2x1 2+L1x1+L0
其中L0、L1、L2均为根据SVG动态运行损耗模型，由SVG参数所确定的二次多项式系数，对于特定的SVG而言，这三个参数均为常数；
假定协同运行的几台SVG参数完全相同；则第二台SVG的动态运行损耗为：Ploss2＝L2x2 2+L1x2+L0；
单台SVG无功补偿的损耗为2台SVG运行的总损耗为：其中，x1+x2＝Q；根据均值不等式，当且仅当x1＝x2时/>取到最小值；x1、x2分别为第一台SVG、第二台SVG的输出无功功率；
对于并联台数N大于2的情形，其结果同样由均值不等式导出，即当且仅当所有SVG的输出无功功率均为时，/>取到最小值；
令N台损耗为对于固定补偿容量Q，由/>得：/>
因而，投入N-1台SVG与N台SVG的经济性分界点随着N的增大而增大；且对于固定补偿容量Q，最佳SVG投运台数由Q、L0、L2三个参数唯一确定。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行经济运行协同控制还包括：尽可能减小SVG的总输出功率；通过对SVG输出功率的控制尽可能减少TSC的投切次数。
9.一种变电站无功补偿设备经济运行协同控制装置，其特征在于，包括：
第一模型构建模块，用于：构建SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型；
模型整合模块，用于：整合所述SVG功率变换电路动态运行损耗模型、变压器损耗模型、直流侧损耗模型和谐波等效损耗模型，形成SVG动态运行损耗模型；
协同控制模块，用于：若SVG运行损失小于等于收益，执行经济运行协同控制：根据所述SVG动态运行损耗模型，确定SVG最优投运数量和SVG输出无功功率分配。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311595658.7A CN117424230A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种考虑svg损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311595658.7A CN117424230A (zh) | 2023-11-28 | 2023-11-28 | 一种考虑svg损耗特征的变电站无功补偿设备经济运行协同控制方法及装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN117424230A true CN117424230A (zh) | 2024-01-19 |
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| CN (1) | CN117424230A (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117748568A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 四川大学 | 计及多模式安全运行的储能变流器igbt经济选型方法 |
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2023
- 2023-11-28 CN CN202311595658.7A patent/CN117424230A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117748568A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 四川大学 | 计及多模式安全运行的储能变流器igbt经济选型方法 |
| CN117748568B (zh) * | 2024-02-20 | 2024-04-26 | 四川大学 | 计及多模式安全运行的储能变流器igbt经济选型方法 |
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