可调电压源、配电系统以及配电系统的功率调节方法

技术领域

本发明涉及配电系统领域，具体而言，涉及一种可调电压源、配电系统以及配电系统的功率调节方法。

背景技术

目前，配电系统在生产生活中发挥着越来越重要的作用，在包括多个配电网的配电系统中，由于配电系统中的节点的数量多且可能出现的情况复杂，相关技术的配电系统中对其内部传送功率进行调节时，存在成本高、损耗高等技术问题和占地多等现象。因此，如何高效、低成本地实现配电系统中的功率的自调节是目前面临的一个难题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种可调电压源、配电系统以及配电系统的功率调节方法，以至少解决相关技术的配电系统中对其内部传送功率进行调节时，存在成本高、损耗高以及占地多等的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种可调电压源，包括：变压器，有载分接开关，其中，所述变压器包括一次绕组，二次绕组，所述二次绕组包括三相调幅绕组和三相调相绕组，所述一次绕组对应的线路端与所述二次绕组对应的第一线路端连接，所述第一目标相调幅绕组输出电压相量与所述第一目标相调相绕组输出电压相量的相位相同，所述第二目标相调幅绕组输出的电压相量与所述第二目标相调相绕组输出电压相量的相位相同，所述第三目标相调幅绕组输出电压相量与所述第三目标相调相绕组输出的电压相量的相位相同，所述三相调幅绕组中的第一目标相调幅绕组对应的连接端与所述三相调相绕组中的第二目标相调相绕组对应的连接端连接，所述三相调幅绕组中的第二目标相调幅绕组对应的连接端与所述三相调相绕组中的第三目标相调相绕组对应的连接端连接，所述三相调幅绕组中的第三目标相调幅绕组对应的连接端与所述三相调相绕组中的第一目标相调相绕组对应的连接端连接，所述三相调幅绕组中的多个分接头分别与所述有载分接开关对应的分接头连接，所述三相调相绕组中的多个分接头分别与所述有载分接开关对应的分接头连接。

可选地，还包括：测控模块，其中，所述测控模块包括第一电压传感器，第二电压传感器，电流传感器，控制器，所述第一电压传感器连接于与所述一次绕组对应的线路端，所述第二电压传感器连接于与所述二次绕组对应的第二线路端，所述电流传感器安装于与所述二次绕组对应的第二线路端，所述控制器与所述调幅绕组和所述调相绕组的分接开关连接，以使所述控制器通过控制分接开关控制调幅和调相绕组的分接头，以控制所述调幅绕组的调幅变比以及所述调相绕组的调相变比。

可选地，所述变压器还包括取电绕组，其中，所述取电绕组用于给所述控制器供电。

可选地，还包括：开关，其中，所述开关包括以下至少之一：V型开关，二工位负荷开关，所述V型开关连接于与所述一次绕组对应的线路端、与所述二次绕组对应的第一线路端及所述第一线路之间，所述二工位负荷开关连接于与所述二次绕组对应的第二线路端以及所述第二线路之间。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种配电系统，还包括可调电压源，第一线路，第二线路，其中，所述可调电压源的一端连接所述第一线路，所述可调电压源的另一端连接所述第二线路。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种配电系统的功率调节方法，包括：确定配电系统内第一线路和第二线路间传送的目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压，以及第二线路电源侧的三相电压，其中，所述配电系统包括所述第一线路，所述第二线路，可调电压源；依据所述目标有功功率，所述第一线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，所述第二线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，以及目标关系式，确定所述可调电压源的目标调节电压，其中，所述目标关系式为所述可调电压源的调节电压与调节功率之间的关系式；依据所述目标调节电压，确定调节所述可调电压源中调幅绕组的调幅变比，以及调相绕组的调相变比，以调节所述可调电压源中绕组的变比使所述可调电压源的电压至所述目标调节电压，使得所述配电系统中的有功功率达到所述目标有功功率。

可选地，所述依据所述目标调节电压，确定调节所述可调电压源中调幅绕组的目标调幅变比，以及调相绕组的目标调相变比之前，还包括：依据所述第一线路和第二线路间在预定传送方向上传送的预定极值有功功率，分别与所述第一线路、第二线路对应的线路数据，以及所述目标关系式，确定所述可调电压源的最大调节电压，其中，所述线路数据包括：规划数据，和/或，运行数据，所述规划数据包括规划电源侧三相电压、规划线路阻抗、规划线路负荷，所述运行数据包括运行电源侧三相电压、运行线路阻抗、运行线路负荷，并依据与所述目标有功功率对应的功率允许偏差范围，以及所述目标关系式，确定电压允许偏差范围；依据所述最大调节电压，确定所述可调电压源中所述调幅绕组的调幅变比范围，以及所述调相绕组的调相变比范围，并依据所述电压允许偏差范围，确定所述可调电压源的电压调节步长；依据所述调幅绕组的所述调幅变比范围，所述调相绕组的所述调相变比范围，以及所述电压调节步长，配置所述可调电压源中与所述调幅绕组对应的档位组成，以及与所述调相绕组对应的档位组成。

可选地，所述依据所述目标调节电压，确定调节所述可调电压源中调幅绕组的目标调幅变比，以及调相绕组的目标调相变比，包括：确定所述可调电压源的最大调节电压；在所述目标调节电压小于或等于所述最大调节电压的情况下，依据所述目标调节电压，确定调节所述可调电压源中调幅绕组的所述目标调幅变比，以及调相绕组的所述目标调相变比。

可选地，该方法还包括：在所述目标调节电压大于所述最大调节电压的情况下，更换所述可调电压源为满足所述目标调节电压的备用电压源。

在本发明实施例中，通过确定配电系统内第一线路和第二线路间传送的目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压，以及第二线路电源侧的三相电压，以便依据目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，第二线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，以及表示可调电压源的调节电压与调节功率之间的目标关系式，确定可调电压源的目标调节电压，以依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的调幅变比，以及调相绕组的调相变比，从而调节可调电压源中绕组的变比使可调电压源的电压至目标调节电压，达到使得配电系统内传送的有功功率达到目标有功功率的目的。由于是通过在配电系统的两个配电网之间串联的可调电压源的对配电系统的电压进行调节，从而实现对配电系统中有功功率的调节，所以可以快速、准确地实现配电系统的功率的自调节，而且实现功率调节的这一过程是通过可调电压源实现的，由于可调电压源占地少且损耗低，制作成本也低，因此能够以较低的成本实现配电系统的功率自调节，进而解决了相关技术的配电系统中对其内部传送功率进行调节时，存在成本高、损耗高等技术问题和占地多等现象。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的可调电压源的结构示意图；

图2是本发明可选实施方式提供的可调电压源的结构示意图；

图3是本发明可选实施方式提供的可调电压源的电压向量的示意图；

图4是本发明可选实施方式提供的可调电压源电压调节范围的示意图；

图5是本发明实施例提供的配电系统的示意图；

图6是根据本发明实施例的配电系统的功率调节方法的流程图；

图7是本发明可选实施方式提供的多个配电系统的示意图；

图8是本发明可选实施方式提供的配电系统中的第一线路与第二线路的电路的示意图；

图9是本发明可选实施方式提供的配电系统的电路的一种示意图；

图10是本发明可选实施方式提供的可调电压源的功率调节档位的示意图；

图11是本发明可选实施方式提供的配电系统的电路的又一示意图；

图12是根据本发明实施例的配电系统的功率调节装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种配电系统的功率调节方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的可调电压源的结构示意图，如图1所示，该可调电压源包括：变压器，有载分接开关，其中，

变压器包括一次绕组，二次绕组，二次绕组包括三相调幅绕组和三相调相绕组，

一次绕组对应的线路端与二次绕组对应的第一线路端连接，具体的连接关系如图1所示，

第一目标相调幅绕组输出电压相量与第一目标相调相绕组输出电压相量的相位相同，第二目标相调幅绕组输出的电压相量与第二目标相调相绕组输出电压相量的相位相同，第三目标相调幅绕组输出电压相量与第三目标相调相绕组输出的电压相量的相位相同，

三相调幅绕组中的第一目标相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的第二目标相调相绕组对应的连接端连接，

三相调幅绕组中的第二目标相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的第三目标相调相绕组对应的连接端连接，

三相调幅绕组中的第三目标相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的第一目标相调相绕组对应的连接端连接，

三相调幅绕组中的多个分接头分别与有载分接开关对应的分接头连接，

三相调相绕组中的多个分接头分别与有载分接开关对应的分接头连接。

通过上述可调电压源的设置，可以控制有载分接开关调节三相调幅和三相调相绕组，以控制调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比，达到扩大可调电压源可调节的电压范围的目的。相较于相关技术中进行无级调压时，需采用大量晶闸管开关等电力电子装置，其成本高、占地大、损耗高、可靠性低，不适宜应用。本申请可选实施方式中提供的可调电压源通过设置有载分接开关，调幅绕组和调相绕组，采用分级调压的方式，即可调节配电系统中的电压，必须的元件少且占地少、成本低，损耗低，还可靠性强，因此，解决了相关技术的配电系统中对其内部传送功率进行调节时，存在成本高、损耗高等技术问题和占地多等现象。

作为一种可选的实施例，该可调电压源还包括：测控模块，其中，测控模块包括第一电压传感器，第二电压传感器，电流传感器，控制器，第一电压传感器连接于与一次绕组对应的线路端，第二电压传感器连接于与二次绕组对应的第二线路端，电流传感器安装于与二次绕组对应的第二线路端，控制器与调幅绕组和调相绕组的分接开关连接，以使控制器通过控制分接开关控制调幅和调相绕组的分接头，以控制调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比。

在该实施例中，第一电压传感器用于测量第一线路电源侧的电压，第二电压传感器用于测量第二线路电源侧的电压，电流传感器用于测量合环电流，控制器用于依据测得的第一线路电源侧的电压，第二线路电源侧的电压，合环电流，以及线路中的其他参数，确定可调电压源应调到的目标电压，并根据目标电压，确定调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比，以控制分接开关控制调幅和调相绕组的分接头，以控制调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比，以通过调节可调电压源的电压，实现配电系统中的有功功率调节。

作为一种可选的实施例，变压器还包括取电绕组，其中，取电绕组用于给控制器供电。在该实施例中，取电绕组用于为控制器供电，可以保证控制器的正常使用。

作为一种可选的实施例，该可调电压源还包括：开关，其中，开关包括以下至少之一：V型开关，二工位负荷开关，V型开关连接于与一次绕组对应的线路端、与二次绕组对应的第一线路端及第一线路之间，二工位负荷开关连接于与二次绕组对应的第二线路端以及第二线路之间。

在该实施例中，为可调电压源设置了开关，通过开关的设置，能够使得在需要对配电系统的有功功率进行调节时，接通开关，使用可调电压源调节电压，实现有功功率调节。在不需要进行配电系统的有功功率调节时，关闭开关，使得可调电压源停止工作。通过这样的设置，能够使得可调电压源可以根据需求开闭，使得可调电压源使用的时机是合适的。

基于上述实施例及可选实施例，提供了一种可选实施方式，下面具体说明。

本发明可选实施方式中提供了一种可调电压源，下面对本发明可选实施方式提供的可调电压源进行介绍。

图2是本发明可选实施方式提供的可调电压源的结构示意图，如图2所示，该可控电压源包括一次绕组、二次绕组、有载分接开关、V型负荷开关(图2中的V型开关)、二工位负荷开关、熔断器、取电绕组、电压传感器PT和电流传感器CT，其中，二次绕组包括三相调幅绕组，三相调相绕组。

其中，在使用该可调电压源进行连接时，如图2中所示，可调电压源的一次绕组并联接入10kV I路，变压器二次绕组采用Z型接线，串联接入10kVI路和10kV II路之间，将二次绕组的电压叠加到10kV I路的相电压上，定义与一次绕组连接组别相同的为调幅绕组，与一次绕组相差120°的为调相绕组，通过改变调相绕组和调幅绕组的档位，使其尽量接近电源2末端电压，从而减小合环电流。10kV I路、一次绕组和二次绕组进线通过V型开关互联，二次绕组出线和10kV II路通过二工位负荷开关互联，一次绕组、二次绕组进线侧均设置熔断器，一次绕组进线侧配置PT，二次绕组出线侧配置PT和CT。

下面对本发明可选实施方式提供的可调电压源进行介绍：

(一)可调电压源所包括的多个部分：

V型负荷开关：可调电压源的一次绕组和二次绕组二工位V型开关连接10kV I路，V型开关可实现装置断开、10kV I路接一次绕组、10kV I路同时接一二次绕组三种开关功能；

二工位负荷开关：可调电压源通过二工位开关与10kV II路连接，具备分合功能。

有载分接开关：调幅绕组和调相绕组均连接有载分接开关，调幅绕组可根据实际的应用调整有载分接开关的数量、开关分接头数量和档位大小，档位可以设置为多种，在该应用场景中，推荐设置为±4×2.5％，调相绕组可根据实际应用调整有载分接开关的数量、开关分接头数量和档位大小，调相绕组推荐配置两套有载分接开关，档位可以设置为多种，在该应用场景中，推荐设置为±4×5％和±4×1.25％，这种方式可实现调相绕组从-25％到25％，每档1.25％的大范围精细调节。

取电绕组：由于可调电压源的控制器需要低压供电，因此需要设计可调电压源内取电的部分，其中，取电方式可以是采用子母变压器的方式，在变压器绕组上增加取电绕组，如图2所示，取电绕组采用星型连接，电压可以设置为0.4kV。

熔断器：可调电压源采用熔断器进行装置保护，可调电压源一次绕组和二次绕组与V型开关之间设置熔断器，如取电模块采用子母变压器的取电方式，则取电绕组出口设置熔断器，能够在可调电压源内电流超过一定数值时，熔断器产生热量使其熔体熔化，从而断开电流，达到保护的效果。

(二)可调电压源调节电压的逻辑：

图3是本发明可选实施方式提供的可调电压源的电压向量的示意图，图3中，a、b和c为一次绕组侧的三相，A’、B’和C’为二次绕组侧的三相，如图3所示，可调电压源由于其自身接线方式决定了其二次绕组侧电压与一次绕组侧电压存在幅值与相角的变化。

以A相为例，二次绕组侧电压

如图3所示，向量

因此，利用β绕组和α绕组可以实现电压向量幅值和方向的矢量灵活调节。

二次绕组侧各相电压公式如下：

通过调整可调电压源二次侧α绕组和β绕组投入的线圈匝数比，由此可知，可以实现对电压的灵活调整。

因为α、β绕组变比η由两部分组成，因此用x

定义可调电压源A相α绕组电压为

可以得到电压表达式为：

进一步可以推倒得到：U

因此，通过本可选实施方式提供的可调电压源，依据PT测得的第一线路电源侧的电压，第二线路电源侧的电压，CT测得的合环电流，以及线路中的其他参数，确定可调电压源应调到的目标电压，并根据目标电压，确定调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比，以控制分接开关控制调幅和调相绕组的分接头，以控制调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比，以通过调节可调电压源的电压达到目标电压，实现配电系统中的有功功率调节。

需要说明的是，在本发明可选实施方式中，三相调幅绕组中的A相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的B相调相绕组(对应于A’)对应的连接端连接，三相调幅绕组中的B相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的C相调相绕组(对应于B’)对应的连接端连接，三相调幅绕组中的C相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的A相调相绕组(对应于图中的C’)对应的连接端连接，可选地，还可以将三相调幅绕组中的A相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的C相调相绕组对应的连接端连接，三相调幅绕组中的B相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的A相调相绕组对应的连接端连接，三相调幅绕组中的C相调幅绕组对应的连接端与三相调相绕组中的B相调相绕组对应的连接端连接，在此不做限定，只要能够实现相位的调节即可。

还需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的部件组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的部件组合的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他部件组合方式。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的模块并不一定是本发明所必须的。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于包括上述可调电压源的配电系统，图5是本发明实施例提供的配电系统的示意图，如图5所示，该系统包括如上述的可调电压源，第一线路，第二线路，其中，可调电压源的一端连接第一线路，可调电压源的另一端连接第二线路。

通过上述配电系统的设置，电压传感器连接于与一次绕组对应的线路端，第二电压传感器连接于与二次绕组对应的第二线路端，电流传感器安装于与二次绕组对应的第二线路端，控制器与调幅绕组和调相绕组的分接开关连接，以使控制器通过控制分接开关控制调幅和调相绕组的分接头，以控制调幅绕组的调幅变比以及调相绕组的调相变比。

实施例3

根据本发明实施例，还提供了一种用于使用上述可调电压源进行配电系统内功率调节的功率调节方法，图6是根据本发明实施例的配电系统的功率调节方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S602，确定配电系统内第一线路和第二线路间传送的目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压，以及第二线路电源侧的三相电压，其中，配电系统包括第一线路，第二线路，可调电压源；

在本申请所提供的步骤S602中，确定了配电系统，其中，配电系统包括第一线路，可调电压源与第二线路。其中，可调电压源可以为上述实施例1中所记载的可调电压源。第一线路有独立的电压源进行供电，第二线路中也有独立的电压源进行供电，因此当第一线路与第二线路中的任意一个配电网出现电压波动或两个配电网都出现电压波动，进而造成功率的波动，使得配电系统中的有功功率难以达到目标有功功率时，通过这两个独立的电压源与在第一线路与第二线路之间串联的可调电压源，可以通过调节自身的电压，从而能够对包括第一线路和第二线路的配电系统的电压进行调节，从而实现对配电系统的功率调节，使得配电系统的有功功率达到目标功率。通过确定配电系统内第一线路和第二线路间传送的目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压，以及第二线路电源侧的三相电压，以使得配电系统达到上述的目标有功功率，实现配电系统中的目标潮流。

步骤S604，依据目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，第二线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，以及目标关系式，确定可调电压源的目标调节电压，其中，目标关系式为可调电压源的调节电压与调节功率之间的关系式；

在本申请提供的步骤S604中，确定了目标关系式，由于目标关系式为可调电压源的调节电压与调节功率之间的关系式，所以可以通过目标有功功率以及线路中的上述参数，确定出目标调节电压。由于目标关系式中包括第一、二线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，因此考虑了第一配电侧、第二配电侧的运行状况，可以更好地反映配电系统的整体情况，以确定出准确地目标调节电压。

步骤S606，依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的调幅变比，以及调相绕组的调相变比，以调节可调电压源中各绕组的变比使可调电压源的电压至目标调节电压，使得配电系统内传送的有功功率达到目标有功功率。

在本申请提供的步骤S606中，依据目标功率，确定可调电压源中调幅绕组的调幅变比，以及调相绕组的调相变比，以调节可调电压源中各绕组的变比使可调电压源的电压至目标调节电压，使得配电系统内传送的有功功率达到目标有功功率，实现了配电系统的潮流调节，有效地保证了配电系统的正常工作。

通过上述步骤，通过确定配电系统内第一线路和第二线路间传送的目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压，以及第二线路电源侧的三相电压，以便依据目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，第二线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，以及表示可调电压源的调节电压与调节功率之间的目标关系式，确定可调电压源的目标调节电压，以依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的调幅变比，以及调相绕组的调相变比，从而调节可调电压源中绕组的变比使可调电压源的电压至目标调节电压，达到使得配电系统内传送的有功功率达到目标有功功率的目的。由于是通过在配电系统的两个配电网之间串联的可调电压源的对配电系统的电压进行调节，从而实现对配电系统中有功功率的调节，所以可以快速、准确地实现配电系统的功率的自调节，而且实现功率调节的这一过程是通过可调电压源实现的，由于可调电压源占地少且损耗低，制作成本也低，因此能够以较低的成本实现配电系统的功率自调节，进而解决了相关技术的配电系统中对其内部传送功率进行调节时，存在成本高、损耗高等技术问题和占地多等现象。

作为一种可选的实施例，依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的目标调幅变比，以及调相绕组的目标调相变比之前，还包括：依据第一线路和第二线路间在预定传送方向上传送的预定极值有功功率，分别与第一线路、第二线路对应的线路数据，以及目标关系式，确定可调电压源的最大调节电压，其中，线路数据包括：规划数据，和/或，运行数据，规划数据包括规划电源侧三相电压、规划线路阻抗、规划线路负荷，运行数据包括运行电源侧三相电压、运行线路阻抗、运行线路负荷，并依据与目标有功功率对应的功率允许偏差范围，以及目标关系式，确定电压允许偏差范围；依据最大调节电压，确定可调电压源中调幅绕组的调幅变比范围，以及调相绕组的调相变比范围，并依据电压允许偏差范围，确定可调电压源的电压调节步长；依据调幅绕组的调幅变比范围，调相绕组的调相变比范围，以及电压调节步长，配置可调电压源中与调幅绕组对应的档位组成，以及与调相绕组对应的档位组成。

首先需要说明是，上述的预定传送方向为规定的传送方向，即可以规定从第一线路传送至第二线路的方向为正方向，在该方向上传送的有功功率值记为正值，从第二线路传送至第一线路的方向为反方向，在该方向上传送的有功功率值记为负值，因此，预定极值有功功率指的是，从第一线路传送至第二线路的方向为正方向时，预定极值有功功率为最大值，从第二线路传送至第一线路的方向为负方向时，预定极值有功功率为最小值。

在该实施例中，确定了可调电压源的最大调节电压，以及电压允许偏差范围，从而最终达到配置可调电压源中与调幅绕组对应的档位组成，以及与调相绕组对应的档位组成的目的。

需要说明的是，在确定可调电压源的最大调节电压时，是依据第一线路和第二线路间在预定传送方向上传送的预定极值有功功率，分别与第一线路、第二线路对应的线路数据，以及目标关系式得到的。由于线路数据包括：规划数据，和/或，运行数据，规划数据包括规划电源侧三相电压、规划线路阻抗、规划线路负荷，运行数据包括运行电源侧三相电压、运行线路阻抗、运行线路负荷。其中，规划数据指的是，在配电系统进行设置的过程中，是要考虑配电系统的未来规划的，因此，在通过包括规划数据和历史数据的线路数据确定极值有功功率时，能够考虑到对配电系统未来的规划，以及历史的运行数据，使得确定出的可调电压源的最大调节电压是准确的，更符合预期的。

还需要说明的是，在该过程中，还确定了电压允许偏差范围，由于是调节可调电压源中绕组的变比使可调电压源的电压至目标调节电压，使得配电系统内传送的有功功率达到目标有功功率的。在调节绕组的变比时，由于可调电压源内部的设置，绕组是不是能够调到任意变比的，是进行分级调节的，因此，需要确定电压允许偏差范围，在该范围内实现调节，保证本申请提供的方法实施的可行性。

在该实施例中，还说明了确定电压允许偏差范围的具体步骤，在确定电压允许偏差范围时，是依据与目标有功功率对应的功率允许偏差范围，以及目标关系式，确定的电压允许偏差范围的。由于已知信息为目标有功功率，因此，可以先确定与目标有功功率对应的功率允许偏差范围，进而能够依据功率允许偏差范围，确定与目标调节电压对应的电压允许偏差范围，保证了确定出的电压允许偏差范围的可靠性，使得确定出的电压允许偏差范围是合理的，准确的。

因此，在该实施例中，依据最大调节电压，确定可调电压源中调幅绕组的调幅变比范围，以及调相绕组的调相变比范围，并依据电压允许偏差范围，确定可调电压源的电压调节步长，进而依据调幅绕组的调幅变比范围，调相绕组的调相变比范围，以及电压调节步长，配置可调电压源中与调幅绕组对应的档位组成，以及与调相绕组对应的档位组成，保证确定出的调幅绕组对应的档位组成，以及与调相绕组对应的档位组成是合适的，保证能够实现误差范围内的电压调节，以使配电系统中的有功功率达到目标有功功率。

调幅绕组调相绕组可以设置10％、5％、2.5％、1.25％等多种档位间隔，如适当扩大调节误差，则采用较大档位间隔，如需减小调节误差，则采用较小的档位间隔；调幅绕组调相绕组可以采用一套绕组或由多套绕组串联，如调幅绕组调相绕组的变比范围较小，则采用一套绕组，如调幅绕组调相绕组的变比范围较大，则采用多套绕组串联的方式。

在此举一个具体的实施例，对配置可调电压源中与调幅绕组对应的档位组成，以及与调相绕组对应的档位组成，进行举例说明。

例如，第一线路电源侧三相电压和第二线路电源侧三相电压幅值10kV，第一线路电源侧三相电压的相角滞后第二线路电源侧三相电压的相角5°，第一线路和第二线路长度均为6km，第一线路和第二线路负荷均为1.5MW，功率因数为0.9，从第一线路传送至第二线路的最大有功功率为3.5MW，目标有功功率对应的功率允许偏差范围在±0.2MW以内，则调幅绕组的最大调节电压为1kV，变比范围为±1kV，调相绕组的最大调节电压为3kV，变比范围为±3kV，调幅绕组的电压调节步长为0.5kV，调相绕组的电压调节步长为0.5kV。

此时，调幅绕组档位设置为±4×5％，调相绕组档位设置为±4×5％+(±4×5％)或±4×5％+(±4×2.5％)均可满足要求。

需要说明的是，±4×5％+(±4×2.5％)表示的是两种档位组合，即，在该调相绕组中包括了±4×5％的档位，以及±4×2.5％的档位，以便对调相绕组进行调节。

对调相绕组±4×5％+(±4×5％)和±4×5％+(±4×2.5％)的两种档位组成进行对比分析：采用两套档位间隔均为5％的绕组可扩大调相绕组的最大调节电压，采用两套档位间隔分别5％和2.5％的绕组，在满足最大调节电压的同时可减小调节误差。因此，调幅绕组档位设置为±4×5％，调相绕组档位设置为±4×5％+(±4×2.5％)。

例如，第一线路电源侧三相电压和第二线路电源侧三相电压幅值10kV，无相角差，第一线路和第二线路长度均为6km，第一线路和第二线路负荷均为1.5MW，功率因数为0.9，两条线路其他参数完全一致，从第一线路传送至第二线路的最大有功功率为3.5MW，目标有功功率对应的功率允许偏差范围在±0.2MW以内，则调幅绕组的最大调节电压为0.5kV，变比范围为±0.5kV，调相绕组的最大调节电压为1.5kV，变比范围为±1.5kV，调幅绕组和调相绕组的电压调节步长均为0.5kV，此时，调幅绕组和调相绕组档位设置为±4×5％即可满足调节要求。

例如，第一线路电源侧三相电压和第二线路电源侧三相电压幅值10kV，无相角差，第一线路和第二线路长度均为6km，第一线路负荷1.5MW，功率因数为0.9，第二线路无负荷，从第一线路传送至第二线路的最大有功功率为3.5MW，目标有功功率对应的功率允许偏差范围在±0.2MW以内，则调幅绕组的最大调节电压为0.5kV，变比范围为±0.5kV，调相绕组的最大调节电压为2.5kV，变比范围为±2.5kV，调幅绕组和调相绕组的电压调节步长均为0.125kV。

此时，调幅绕组档位设置为±4×2.5％，调相绕组档位设置为±4×5％+(±4×1.25％)。

需要说明的是，上述说明只是一种示例，具体的可调电压源中与调幅绕组对应的档位组成，以及与调相绕组对应的档位组成可以依据实际的应用与场景进行合适的推导确定。

作为一种可选的实施例，依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的目标调幅变比，以及调相绕组的目标调相变比，包括：确定可调电压源的最大调节电压；在目标调节电压小于或等于最大调节电压的情况下，依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的目标调幅变比，以及调相绕组的目标调相变比。

在该实施例中，确定了可调电压源的最大调节电压，由于不同接线设置的可调电压源的最大调节电压不同，因此，确定配电系统中的可调电压源的最大调节电压，可以确定配电系统中的可调电压源的具体调节能力，使得后续的电压调节是针对该配电系统的，是更为准确的。在可调电压源的能力能够满足配电系统时即可进行直接自适应的调节。

作为一种可选的实施例，还包括：在目标调节电压大于最大调节电压的情况下，更换可调电压源为满足目标调节电压的备用电压源。

在该实施例中，在可调电压源的能力无法满足配电系统时需要更换能够满足配电系统的备用电压源，以保证能够实现配电系统中功率的自适应调节。通过这种方式，可以对不同的情况选用对应的方法，可以及时地对配电系统进行电压调节。

需要说明的是，上述目标关系式以及具体数据如何确定的具体示例将在下面的可选实施方式中进行具体说明，在上面不做过多的具体限定。

基于上述实施例及可选实施例，提供了一种可选实施方式，下面具体说明。

本发明可选实施方式中提供了一种配电系统的功率调节方法，下面对本发明可选实施方式提供的方法进行介绍。

图7是本发明可选实施方式提供的多个配电系统的示意图，图7中有三个配电系统，每一行代表一个配电系统，

图8是本发明可选实施方式提供的配电系统中的第一线路与第二线路的电路的示意图，图8中，

配电系统的回路电压方程如下：

假定各负荷分支处电压均为U

由此可以推导出第一线路中的第一电压源

同理，可以推导出第二线路中的第二电压源

由

其中，

令电源1、2之间的电压向量差

式中，线路参数均不变，

通过在第一线路与第二线路之间可调电压源，将可调电压源的调节电压

根据两端供电配电系统等值电路原理图可以看出，系统中的元件均为线性元件，因此其回路电压方程也是线性方程，满足叠加定理，串联电压源控制联络线路交换潮流原理图可以看成3个电压源分别在系统中发挥作用的效果之和。并且由于假定各负荷分支处电压均为U

在实际工程中，一般将其安装在两条线路末端互联位置，主要原因如下：一是安装在联络处可掌握两条线路的总体运行情况，对于线路间的潮流调节最有效；二是如安装在线路其他位置，引起线路总电流超标的概率增大；三是相比于线路首端，联络处更便于可调电压源的施工安装和运行维护。

在实际运行场景中，第一线路和第二线路中的负荷主要为有功负荷，调节功率主要是调节有功功率的流动，并且调节过程需要限制线路间的无功交换，避免交换后线路无功增加可能造成的电压降低、线路损耗增大的情况发生。

因此，使用可调电压源调节的目标为：实现线路间的有功功率交换，使得配电系统内的有功功率传送达到目标有功功率，提高系统的功率因数。

具体控制算法如下：

在实际场景应用中，通常是先给定控制目标，再确定变化量的取值，即给定线路间的交换功率大小，再确定可调电压源调节电压大小，进而使得可调电压源的电压调至目标电压，实现配电系统的潮流。图9是本发明可选实施方式提供的配电系统的电路的一种示意图，图9中，

根据上文中的结论，通过调节

系统中回路中电压降为0，则回路电压方程如下：

其中，

进而得到：

其中：Z1、Z2、Z3…Zm、Zm+1、Zm+2、Zn分别表示每段线路的阻抗，

由于配电线路电压降落较小，负荷节点电压对于功率影响不大，因此，假定各负荷分支处电压均为U

其中，

化简后可得到调节电压

可以看出，调节功率主要有四部分组成，当线路负荷、线路阻抗以及两端电压向量差为固定值时，前三部分的大小均为定值，而第四部分则由调节电压的共轭向量

其中：a表示前三部分的实部大小，b表示前三部分的虚部大小。

调节功率

其中：U

进一步可以得到复数关系式：

其中，

需要说明的是，配电系统的功率调节过程中以有功功率为主，无功功率Qc通常为0。当Qc为0时，调节功率

通过上述公式可以看出，为了实现调节功率

在确定目标有功功率之后，可以依据该公式以及线路中的参数，确定出在实轴上与虚轴上需要调节的目标电压，进而使得可调电压源调节电压至目标电压，实现配电系统的有功功率的调节，使得配电系统内的有功功率传送达到目标有功功率。

需要说明的是，由于可调电压源有一定的电压调节范围且调节时是分级调节的，因此为了满足可调电压源的在现场中的实际需求，需要对其调节范围以及调节误差进行计算，确定需要调节的电压是否在其调节范围内，且是否能够在误差范围内进行调节。

为了确定可调电压源的调节范围，确定以调节有功功率P

定义配电网联络线路潮流调节所需的最大有功功率为P

由于U

图10是本发明可选实施方式提供的可调电压源的功率调节档位的示意图，如图10所示，由于可调电压源的调节功率不连续，对于任意有功调节目标P

E

当P

假设可调电压源有功功率调节步长ΔP

进而，可得到电压调节步长的公式为：

由上述内容，对其调节范围以及调节误差进行了计算，确定出了需要调节的电压是否在其调节范围内，且是否能够在误差范围内进行调节。

需要说明的是，因为可调电压源主要是通过变压器的连接组别实现ΔU幅值和相角的调节，以实现配电系统中功率的调节，因此，可以通过可调电压源的接线方式确定的可调电压源的最大电压调节范围。

图11是本发明可选实施方式提供的配电系统的电路的又一示意图，图11中，

根据图11可以得到的第一关系式为：

可以看出，由于变比η为变量，调节功率的组成四部分均为变量，无法确定出对应的第二关系式，但在实际调节过程中，通常由给定的调节功率

由上一个可选实施例可知，接线方式的公式表示如下：

由于向量夹角为固定的60°和-120°，可以得到电压表达式为：

进一步可以推倒得到：U

通过上述可选实施方式，对其调节范围以及调节误差进行了计算，确定出了需要调节的电压是否在其调节范围内，且是否能够在误差范围内进行调节。在需要调节的电压在其调节范围内，且能够在误差范围内进行调节的情况下，可以达到通过绕组控制，可调电压源可以通过绕组变化来实现电压的调节，即可调电压源主要是通过变压器的连接组别实现ΔU幅值和相角的调节，能够进行更为细致的确定，使得电压达到目标电压，进而使得配电系统中的功率达到目标功率，实现目标潮流。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

实施例4

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述配电系统的功率调节方法的装置，图12是根据本发明实施例的配电系统的功率调节装置的结构框图，如图12所示，该装置包括：第一确定模块1202，第二确定模块1204和第三确定模块1206，下面对该装置进行详细说明。

第一确定模块1202，用于确定配电系统内第一线路和第二线路间传送的目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压，以及第二线路电源侧的三相电压，其中，配电系统包括第一线路，第二线路，可调电压源；第二确定模块1204，连接于上述第一确定模块1202，用于依据目标有功功率，第一线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，第二线路电源侧的三相电压、线路阻抗、线路负荷，以及目标关系式，确定可调电压源的目标调节电压，其中，目标关系式为可调电压源的调节电压与调节功率之间的关系式；第三确定模块1206，连接于上述第二确定模块1204，用于依据目标调节电压，确定调节可调电压源中调幅绕组的调幅变比，以及调相绕组的调相变比，以调节可调电压源中各绕组的变比使可调电压源的电压至目标调节电压，使得配电系统内传送的有功功率达到目标有功功率。

此处需要说明的是，上述第一确定模块1202，第二确定模块1204和第三确定模块1206对应于实施配电系统的功率调节方法中的步骤S602至步骤S606，多个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例3所公开的内容。

实施例5

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器，其中，处理器被配置为执行指令，以实现上述任一项的配电系统的功率调节方法。

实施例6

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，当计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项的配电系统的功率调节方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。