一种基于三模式自适应协调控制的中压粗细两级复合补偿方法与流程

本公开涉及智能电力控制设备，且更具体地涉及一种基于三模式自适应协调控制的中压粗细两级复合补偿方法。

背景技术：

1、10kv/35kv配电网中，由有载调压变压器、分组电容器构成的粗调单元与由级联h桥svg构成的精调单元组成的复合补偿装置，已在新能源汇集站、冲击性负荷专线等场合投入使用，现有协调补偿方案中，通常由有载调压变压器及分组电容器承担大容量基础补偿，由svg完成连续精细调节。由于有载调压变压器调档及电容器投切属于慢速离散调节，而svg采用高速连续控制，两类装置的动作周期相差较大。在新能源出力持续波动或负荷连续变化过程中，慢速补偿装置完成动作时，其依据的补偿目标往往已经发生变化，导致粗调单元和精调单元分别依据不同时间节点的运行状态进行调节，容易出现补偿目标不断偏移、两级装置反复修正的情况，使有载调压变压器调档次数增加，精调装置长期保持较高输出水平，影响整体运行效率和设备使用寿命；另外，为避免粗调装置频繁动作，现有控制策略通常由精调装置持续承担小幅波动补偿，使精调装置长期占用部分补偿容量，当新能源出力突变或负荷发生快速变化时，精调装置可用于动态调节的剩余容量不足，导致电压调节能力和谐波治理能力同步下降，难以兼顾动态补偿精度与补偿裕度，影响复杂工况下配电网电能质量的稳定性。

技术实现思路

1、本公开提供了一种基于三模式自适应协调控制的中压粗细两级复合补偿方法，旨在实现电压调节需求、无功补偿需求与谐波治理需求在粗调补偿单元与精调补偿单元之间的连续动态迁移与协调承载，使两级补偿单元能够依据各自的调节粒度与响应能力对同一补偿需求进行接续分工，并随运行状态变化持续修正分工关系。

2、为实现上述效果，本公开采用的技术方案如下：

3、一种基于三模式自适应协调控制的中压粗细两级复合补偿方法，应用于包括粗调补偿单元、精调补偿单元、检测单元和协调控制单元的中压配电网，包括：

4、获取中压配电网的运行状态数据，结合上一控制周期输出的残余补偿需求向量，构建对应当前控制周期的补偿需求向量；所述运行状态数据包括母线电压、无功功率、电流谐波、负荷变化量和新能源出力变化量；

5、根据粗调补偿单元的可调容量区间和离散调节粒度以及精调补偿单元的连续调节区间和动态剩余容量，建立所述补偿需求向量中各需求分量对应的粗调承载份额与精调承载份额，形成补偿需求分配模型；

6、根据各需求分量的变化幅值中持续变化部分与波动变化部分之间的比较关系，确定当前控制周期对应的工作模式，所述工作模式包括粗调主导模式、精调主导模式和协同补偿模式；结合所确定的工作模式及粗调补偿单元当前可执行的补偿容量变化量，对各需求分量在粗调补偿单元与精调补偿单元之间进行连续迁移计算，得到补偿容量迁移序列；

7、根据所述补偿容量迁移序列生成并输出粗调补偿控制量和精调补偿控制量；

8、采集粗调补偿单元和精调补偿单元执行补偿后的反馈数据，得到未完成的残余补偿需求向量，修正所述补偿需求分配模型，并构建下一控制周期的补偿需求向量。

9、与现有技术相比，本公开的有益效果包括以下方面：

10、（1）由于两级补偿单元之间的补偿容量迁移以粗调补偿单元在当前控制周期内实际可执行的容量变化量为依据分步进行，而非按预先设定的固定曲线一次性完成容量让渡，因此在变压器分接头需要多档连续调节、执行耗时较长的工况下，精调补偿单元所承担的补偿容量能够随粗调补偿单元的实际执行进度同步释放，避免出现补偿容量被提前转移而粗调补偿单元尚未完成调节所导致的短时补偿缺口。

11、（2）补偿需求在构建阶段即被解析为持续变化分量与波动变化分量并分别对应不同的承载路径，短时的边界波动在未连续保持同一变化方向之前不会被计入需要粗调补偿单元执行分接调节或电容器组投切的持续性需求，因此对于负荷冲击较为频繁或新能源出力波动较大的中压配电网馈线，该方法有助于减少变压器分接头及电容器组因短时工况波动而产生的不必要动作次数。

12、（3）补偿需求分配模型依据连续多个控制周期的迁移完成情况及残余补偿需求变化趋势进行迭代修正，装置在同一馈线上持续运行一段时间后，粗调补偿单元与精调补偿单元之间的承载份额能够逐步趋于与该馈线实际负荷特性及新能源接入水平相适应的分工状态，减少现场调试阶段及后续运行过程中对两级单元分工参数的人工重复整定工作。

1.一种基于三模式自适应协调控制的中压粗细两级复合补偿方法，应用于包括粗调补偿单元、精调补偿单元、检测单元和协调控制单元的中压配电网，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合上一控制周期输出的残余补偿需求向量，构建对应当前控制周期的补偿需求向量，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗调补偿单元包括变压器分接头和分级电容器组，所述精调补偿单元包括级联功率模块；所述粗调补偿控制量包括变压器分接头调节量和电容器投切量，所述精调补偿控制量包括级联功率模块的输出电压幅值、输出相位和补偿容量；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对各需求分量进行连续迁移计算，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对可迁移补偿量进行增量调整，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在得到所述补偿容量迁移序列的过程中，确定各需求分量对应的迁移调节因子，得到当前控制周期对应的迁移补偿结果，具体包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述当前控制周期对应的工作模式，以及所述迁移调节因子的加载方式，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述粗调补偿单元执行对应补偿容量调整时，持续采集运行状态数据并解析得到新增补偿需求；将所述新增补偿需求对应的补偿容量方向，与所述补偿容量迁移序列中对应需求分量当前的补偿容量变化方向进行比对，方向一致的，将所述新增补偿需求加载至精调补偿单元承担的补偿容量；方向相反的，暂不将所述新增补偿需求纳入当前控制周期的补偿容量迁移序列，待粗调补偿单元完成对应补偿容量调整后，将所述新增补偿需求并入下一控制周期的补偿容量迁移序列。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到未完成的残余补偿需求向量，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述修正所述补偿需求分配模型，包括：