基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关

彭能; 彭珉轩; 李琼林; 代双寅; 孙建军; 查晓明

doi:10.7500/AEPS20240520004

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基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关
- Flexible Interconnection Switch of Medium-voltage Feeder Based on Cascaded Reactive Power Compensation
- 电力系统自动化 2025年49卷第6期页码：165-175
- 作者机构：
  
  1.综合能源电力装备及系统安全湖北省重点实验室（武汉大学），湖北省武汉市 430072
  2.武汉大学电气与自动化学院，湖北省武汉市 430072
  3.国网河南省电力公司，河南省郑州市 450000
- 作者简介：
  
  彭能(1999—)，男，博士研究生，主要研究方向：电能质量治理。E-mail：pnpndapn@whu.edu.cn
  彭珉轩(2000—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力电子拓扑及其控制。E-mail：nonkaze@whu.edu.cn
  李琼林(1980—)，男，博士，教授级高级工程师，主要研究方向：电能质量分析与控制。E-mail：yingshanli_2001@163.com
  查晓明(1967—)，男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：电力电子功率变换及系统。E-mail：xmzha@whu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2023YFB2407500)
- DOI：10.7500/AEPS20240520004
  中图分类号：
- 收稿：2024-05-20，
  
  修回：2024-10-21，
  
  网络出版：2024-12-05，
  
  纸质出版：2025-03-25
- 稿件说明：
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彭能,彭珉轩,李琼林等.基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关[J].电力系统自动化,2025,49(6):165-175.

PENG Neng,PENG Minxuan,LI Qionglin,et al.Flexible Interconnection Switch of Medium-voltage Feeder Based on Cascaded Reactive Power Compensation[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(6):165-175.
彭能,彭珉轩,李琼林等.基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关[J].电力系统自动化,2025,49(6):165-175. DOI： 10.7500/AEPS20240520004.

PENG Neng,PENG Minxuan,LI Qionglin,et al.Flexible Interconnection Switch of Medium-voltage Feeder Based on Cascaded Reactive Power Compensation[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(6):165-175. DOI： 10.7500/AEPS20240520004.

摘要

针对目前中压配电网无功补偿设备无法调节有功功率、馈线间需要柔性互联的问题，提出了一种基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关，可同时实现馈线内无功补偿和馈线间部分有功功率的柔性互济，适用于馈线内有固定无功补偿需求、馈线间有柔性互联需求的场景。首先，介绍了基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关的拓扑结构和工作原理，将链式静止同步补偿器(STATCOM)与背靠背电压源型变换器结合，使得链式STATCOM具备了柔性互联的功能。其次，结合无功补偿和柔性互联设备的应用需求设计了控制策略，通过链式STATCOM调节馈线内无功功率，背靠背电压源型变换器调节馈线间功率潮流。最后，通过仿真和实验验证了所提基于链式无功补偿的中压馈线柔性互联开关拓扑结构与控制策略的有效性。

Abstract

To solve the problem that the reactive power compensation devices in medium-voltage distribution networks cannot adjust the active power and the feeders need flexible interconnection

this paper proposes a flexible interconnection switch of medium-voltage feeder based on cascaded reactive power compensation. This flexible interconnection switch can simultaneously achieve reactive power compensation within the feeder and flexible exchange of partial active power between feeders

which is suitable for the scenario where there is a fixed reactive power compensation requirement within the feeder and a flexible interconnection requirement between feeders. Firstly

the topology and the working principle of the flexible interconnection switch of medium-voltage feeders based on cascaded reactive power compensation are described. By combining the cascaded static synchronous compensator (STATCOM) with a back-to-back voltage source converter

the cascaded STATCOM has the function of flexible interconnection. Secondly

a control strategy is designed based on the application requirements of reactive power compensation and flexible interconnection devices. The reactive power within the feeder is adjusted through the cascaded STATCOM

and the power flow between feeders is adjusted through the back-to-back voltage source converter. Finally

the effectiveness of the proposed topology and control strategy for the flexible interconnection switch of medium-voltage feeders based on cascaded reactive power compensation is verified through the simulation and experiment.

关键词

Keywords

references

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