[發明專利]適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法

在審

• 申請號: 201910602506.2
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110729753A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 梅勇;周劍;謝惠藩;陳剛;劉洪濤
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/24
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 林麗明

1.一種適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于當高壓直流輸電系統送端主動安排或被動跳進孤島運行時，對調速系統、勵磁系統、PSS裝置進行控制邏輯及參數優化。

2.根據權利要求1所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于調速系統控制邏輯及參數優化方法是：調速系統控制性能關鍵參數包括頻率死區、PID參數；在送端系統由聯網方式跳入孤島方式后，為實現與直流頻率限制控制的協調配合，啟動機組一次調頻死區的切換，切換后應大于FLC的控制死區。

3.根據權利要求2所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于直流送端孤島運行期間，當孤島系統遭受直流閉鎖、機組跳閘大擾動導致頻率大幅波動時，為加快孤島系統頻率恢復，機組調速系統PID參數經短延時切換至暫態參數，根據系統頻率快速提升或降低機組出力，減少頻率波動幅度；在孤島系統頻率恢復正常后，結合孤島系統可能發生的超低頻振蕩頻率，機組調速系統PID參數經延時后切換至穩態參數，確保機組阻尼為正，防止孤島系統發生超低頻振蕩。

4.根據權利要求1所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于勵磁系統控制邏輯及參數優化方法是：送端系統孤島運行時，若發生直流雙極閉鎖嚴重故障，為抑制孤島系統內過電壓水平，機組側主動降低勵磁系統給定值，即當接收到孤島直流雙極停運信號后，立即切換勵磁系統機端電壓給定值，主動降低機組輸出無功和電壓值。

5.根據權利要求1所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于PSS裝置控制邏輯及參數優化方法是：在送端孤島系統進入孤島運行時，動態降低PSS裝置輸出限幅值，典型值可從10％降低至5％。

6.根據權利要求5所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于若經校核各種故障情況下機組無PSS裝置可穩定運行，可直接退出PSS裝置。

7.根據權利要求6所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于如發生直流雙極閉鎖故障，孤島系統內失去全部負荷，為控制孤島系統頻率及防止無負荷電廠機組進入深度調相運行，運行中采取全切孤島系統機組或切除部分電廠機組的控制措施，同時，剩余機組調速系統均將進入空載開度模式，此時孤島系統內不再存在與勵磁系統相關的低頻振蕩風險，因此在雙極閉鎖后緊急退出PSS裝置。

8.根據權利要求1所述的適用于高壓直流送端孤島運行的機組頻率及電壓控制方法，其特征在于：電廠機組側調速系統、勵磁系統及PSS裝置根據直流送端系統聯網/孤島狀態信號，以及孤島系統內頻率變化情況，自適應切換關鍵控制器參數，基本原則如下：

(1)調速系統孤島PID控制參數增加自適應策略，當直流送端系統由聯網狀態轉入孤島狀態后，調速系統自動切換至孤島穩態PID參數，保證穩態運行期間機組全頻段阻尼特性滿足孤島系統穩定運行要求；當發生直流閉鎖、機組跳閘等大擾動后，針對孤島系統出現的嚴重有功不平衡導致的頻率大幅上升或下降，調速系統自動切換至孤島暫態PID參數，快速調整機組有功功率，有效抑制頻率上升或下降；

(2)勵磁系統增加孤島直流雙極閉鎖自適應策略，當直流送端進入孤島運行時，若發生直流雙極閉鎖，電廠機組勵磁系統電壓給定值立即切換，降低雙極閉鎖后因大量交流濾波器過剩而導致的過電壓水平；

(3)PSS裝置增加孤島直流狀態自適應策略，當直流送端進入孤島運行時，自動切換降低PSS調節限幅值；當發生直流雙極閉鎖后，緊急退出PSS功能，避免頻率上升期間PSS裝置輸出惡化系統電壓特性。