[發明專利]利用靜止無功補償器提高送端電網穩定性的方法

在審

• 申請號: 201811331037.7
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN111181167A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 劉萬福;徐明忻;趙樹野;佟宇梁;黨偉;劉宏揚;高玉喜;王新寶;劉偉航;韓連山;趙立軍;劉玲玲
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司經濟技術研究院;國網經濟技術研究院有限公司蒙東分公司;國網經濟技術研究院有限公司;國家電網有限公司;南京南瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/46;H02J3/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本發明公開一種利用靜止無功補償器提高送端電網穩定性的方法，依據送端電網存在的電壓穩定及動態穩定問題，將靜止無功補償器的電壓控制與阻尼控制進行綜合，在電網發展的不同階段，通過控制參數調節靜止無功補償器的電壓控制及阻尼控制的強度，使送端電網的電壓穩定性和動態穩定性均滿足穩定運行要求。此種方法可增強靜止無功補償器的適應能力，具有提高送端電網供電可靠性、保證電網穩定運行的優點。

技術領域

本發明屬于電力系統電壓與動態穩定領域，特別涉及一種利用靜止無功補償器提高送端電網穩定性的方法。

背景技術

隨著電網的電源和負荷的迅猛發展，已有及新建輸電線路傳輸功率越來越重，為了提高現有輸電線路傳輸功率并使輸電線路損耗最小，需要實現對輸電線路的無功功率控制。隨著晶閘管的出現和應用，產生了一種新型的基于晶閘管的無功功率控制裝置，它具有非常快的響應速度，利用這種快速響應特性還可以將阻尼控制功能加入到電壓和無功功率控制中，靜止無功補償器作為基于晶閘管的快速無功功率控制裝置，自20世紀70年代起在全世界得到廣泛應用。

我國當前電網受限于能源與負荷中心逆向分布的情況，國內大規模風電、光伏等普遍采用“集中式開發、遠距離輸送”的發展模式，風電、光伏能源出力波動大、且匯集送出線路傳輸距離長、少有甚至沒有負荷接入、網架結構薄弱，具備弱聯系送端電網的特點，其電壓和無功功率波動幅度大，容易造成電壓越限等情況，故障情況下還可能因低/高電壓穿越引起大規模的新能源脫網，影響電網的安全穩定運行。

部分電網除了風電、光伏能源外，還存在部分火電、水電能源，由于其規模相對于新能源來說總體較小，且經弱聯系送端電網向遠方供電時，電網易存在弱阻尼振蕩模式，在電網遭受小擾動及嚴重故障后，電網存在長時間的功率振蕩且無法快速平息，同樣會影響電網的安全穩定運行。

針對大規模新能源送出的弱送端電網，存在電壓穩定與動態穩定問題交織的情況，且隨著電網的發展及網架結構的變化，電壓問題以及動態穩定問題的嚴重程度也會發生置換，針對當前及遠期電網發展情況，本發明著重關注了靜止無功補償器的電壓控制及阻尼控制能力，并提出了電壓控制及阻尼控制的協調控制方法，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種利用靜止無功補償器提高送端電網穩定性的方法，其可增強靜止無功補償器的適應能力，具有提高送端電網供電可靠性、保證電網穩定運行的優點。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種利用靜止無功補償器提高送端電網穩定性的方法，依據送端電網存在的電壓穩定及動態穩定問題，將靜止無功補償器的電壓控制與阻尼控制進行綜合，在電網發展的不同階段，通過控制參數調節靜止無功補償器的電壓控制及阻尼控制的強度，使送端電網的電壓穩定性和動態穩定性均滿足穩定運行要求。

上述送端電網指電源集中區域經輸電線路向外部送電的弱聯系電網。

上述電網存在的電壓問題及動態穩定問題，即因電網故障及潮流轉移引起的電壓變化、以及因機組參數及網架結構存在的弱阻尼功率振蕩。

將靜止無功補償器的電壓控制與阻尼控制進行綜合，根據電網實際情況，調節電壓控制及阻尼控制的強度；所述電網實際情況，即電網電壓穩定與動態穩定問題的惡劣程度。

上述方案中，所述靜止無功補償器的電壓控制與阻尼控制進行綜合，即電網電壓穩定問題更嚴重時，加強靜止無功補償器的電壓控制強度，電網動態穩定問題更嚴重時，加強靜止無功補償器的阻尼控制強度。

采用上述方案后，本發明綜合利用靜止無功補償器的電壓控制及阻尼控制能力，并結合電網實際情況對控制能力進行協調，具有如下有益效果：

(1)本發明提高了送端電網在正常運行及電網故障情況下的電壓穩定水平；

(2)本發明提高了送端電網在正常運行及電網故障情況下的動態穩定水平；