[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定控制方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410310209.8
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104124696A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉育權(quán);謝小榮;葉萌;侯建蘭;王珂;袁志昌;王斐;孫英云;蔡瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州供電局有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/12
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定控制的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定控制方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來國(guó)際上發(fā)生的多起電壓失穩(wěn)造成大面積停電事故，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和惡劣的社會(huì)影響，對(duì)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。目前，裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備是提高電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的重要方法之一。然而，傳統(tǒng)的補(bǔ)償以機(jī)械式投切電容器(英文縮寫MSC)為主，響應(yīng)速度較慢，適用于穩(wěn)態(tài)控制；隨著電力電子技術(shù)及相應(yīng)控制技術(shù)的發(fā)展，具有快速響應(yīng)、調(diào)節(jié)速度的靜止同步補(bǔ)償器(英文縮寫STATCOM)逐漸應(yīng)用于實(shí)際電網(wǎng)以提高系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性，但STATCOM的投資相對(duì)較高。為降低總體成本、提高性價(jià)比，有效的做法是將兩者組合后進(jìn)行混合補(bǔ)償。

目前，常用的控制方法是MSC受變電站無功/電壓控制或系統(tǒng)級(jí)自動(dòng)電壓控制(英文縮寫AVC)，即根據(jù)無功輸出指令或控制母線電壓與參考電壓的差值大小進(jìn)行的無功/電壓控制命令，完成MSC的投退操作；而STATCOM則采用比例積分控制器(PI)控制，即利用受控母線電壓與參考電壓差值，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)與限幅環(huán)節(jié)后輸出無功電流，或者直接根據(jù)AVC指令要求進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?？偠灾?，在目前電力系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，較多考慮的是兩者在穩(wěn)態(tài)時(shí)的組合控制方法，即是基于穩(wěn)態(tài)控制目標(biāo)來執(zhí)行MSC的投退操作和調(diào)節(jié)STATCOM的電壓/無功指令。而STATCOM作為一種動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備，雖然也被研究用于功率振蕩抑制、局部電壓支撐，但考慮到成本高、總體容量有限，其實(shí)際應(yīng)用效果受到限制。另外一方面，對(duì)于電力遠(yuǎn)距離、大容量傳輸?shù)那闆r，存在實(shí)際的暫態(tài)電壓穩(wěn)定問題。因此，如何充分利用已有的大范圍布置的MSC和近年來逐步推廣應(yīng)用的STATCOM，將兩者組合起來提高大型受端電網(wǎng)的暫態(tài)電壓支撐能力，預(yù)防暫態(tài)電壓崩潰是當(dāng)前電力工業(yè)重要的技術(shù)挑戰(zhàn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的靜止同步補(bǔ)償器和機(jī)械式投切電容器的組合控制不穩(wěn)定的問題，本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定控制方法，能夠提高靜止同步補(bǔ)償器和機(jī)械式投切電容器組合控制的穩(wěn)定性，提高靜止同步補(bǔ)償器的利用效率。

一種電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定控制方法，基于靜止同步補(bǔ)償器和機(jī)械式投切電容器，包括穩(wěn)態(tài)控制步驟：

a)獲取無功參數(shù)，包括自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)提供的無功功率需求參考值Q_L、受控母線上并聯(lián)的靜止同步補(bǔ)償器的額定無功容量Q_SN，受控母線上并聯(lián)的機(jī)械式投切電容器的組數(shù)N，以及每一組機(jī)械式投切電容器的額定無功容量Q_C0；

b)根據(jù)所述無功參數(shù)，獲得實(shí)際應(yīng)投入的機(jī)械式投切電容器組數(shù)n：

n=0,p<0p,0≤p≤NN,p>N;]]>

其中，為取整函數(shù)；

c)根據(jù)所述目標(biāo)參數(shù)以及所述實(shí)際應(yīng)投入的機(jī)械式投切電容器組數(shù)n，獲得靜止同步補(bǔ)償器的輸出無功容量Q_S：