[發(fā)明專利]一種高壓換流站同步調(diào)相機(jī)電壓無功協(xié)調(diào)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910759272.2
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN112398138B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高元;牛洪海;蔡丹;陳俊;蔡金華;盧海松;房康;仇孝國
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/18;H02J3/36
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種高壓換流站同步調(diào)相機(jī)電壓無功協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1，根據(jù)高壓換流站交流母線電壓幅值和變化率確定控制模式，所述控制模式包含有穩(wěn)態(tài)控制模式、暫態(tài)控制模式和閉鎖模式；

控制模式為穩(wěn)態(tài)控制模式時，根據(jù)控制目標(biāo)的選擇，又分為恒無功控制模式和電壓控制模式：恒無功控制模式下，調(diào)相機(jī)無功目標(biāo)值為Q_{s_ref}，實(shí)現(xiàn)無功目標(biāo)控制；電壓控制模式下，系統(tǒng)電壓目標(biāo)值為U_{s_ref}，實(shí)現(xiàn)電壓目標(biāo)控制；

控制模式為暫態(tài)控制模式時，在調(diào)相機(jī)控制回路增加附加控制，設(shè)置無功小組禁止投切；

控制模式為閉鎖模式時，調(diào)相機(jī)閉鎖輸出，同時設(shè)置無功小組禁止投切；

步驟2，經(jīng)延時t后，重新檢測交流母線電壓、電壓變化率，返回步驟1；

所述步驟1中，確定控制模式的方法是：

當(dāng)交流母線電壓高于0.95倍額定電壓且電壓變化率不高于設(shè)定值時，確定為穩(wěn)態(tài)控制模式；

當(dāng)交流母線電壓低于0.95倍額定電壓且高于0.7倍額定電壓或電壓變化率高于設(shè)定值時，確定為暫態(tài)控制模式；

當(dāng)交流母線電壓低于0.7倍額定電壓時，確定為閉鎖模式。

2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟1中，控制模式為穩(wěn)態(tài)控制模式時，穩(wěn)態(tài)過程中調(diào)相機(jī)無功輸出最大值Q_max、最小值Q_min分別為：

Q_max＝S_n-Q_f+k·U_sN·1％

Q_min＝Q_jx+Q_f-k·U_sN·1％

其中，S_n為調(diào)相機(jī)額定容量，Q_jx為調(diào)相機(jī)最大進(jìn)相運(yùn)行無功，Q_f為單組無功小組容量，U_sN為交流母線電壓額定值，k為無功電壓靈敏度系數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟1中，控制模式為穩(wěn)態(tài)控制模式時，根據(jù)如下控制邏輯實(shí)現(xiàn)無功目標(biāo)控制：首先判斷母線電壓是否超出最大電壓限值，當(dāng)交流電壓超過最大電壓限值時，判定依次延時切除無功小組，直至達(dá)到絕對最小濾波器數(shù)；當(dāng)交流母線電壓未超過最大電壓限值時，判斷調(diào)相機(jī)無功調(diào)整裕度是否能滿足系統(tǒng)恢復(fù)額定狀態(tài)的無功需求，若不滿足，則判定投/切一組無功小組，且滿足諧波要求所投入的最小濾波器組數(shù)；若滿足，則同步調(diào)相機(jī)維持穩(wěn)態(tài)輸出無功目標(biāo)值。

4.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟1中，控制模式為穩(wěn)態(tài)控制模式時，根據(jù)如下控制邏輯實(shí)現(xiàn)電壓目標(biāo)控制：首先判斷母線電壓是否超出最大電壓限值，當(dāng)交流電壓超過最大電壓限值時，判定依次延時切除無功小組，直至達(dá)到絕對最小濾波器數(shù)；當(dāng)交流母線電壓未超過最大電壓限值時，根據(jù)電壓變化量計(jì)算無功置換量，判斷調(diào)相機(jī)無功調(diào)整裕度是否能滿足系統(tǒng)恢復(fù)額定狀態(tài)的無功需求，若不滿足，則判定投/切一組無功小組，且滿足諧波要求所投入的最小濾波器組數(shù)；若滿足，則同步調(diào)相機(jī)維持穩(wěn)態(tài)輸出無功置換量。

5.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟1中，控制模式為暫態(tài)控制模式時，增加的附加控制邏輯為：首先計(jì)算逆變側(cè)關(guān)斷角的目標(biāo)值與實(shí)際值的偏差，然后比較關(guān)斷角偏差和偏差通過時延環(huán)節(jié)后的輸出值，選取兩者中較大值，在不斷更新過程中選取關(guān)斷角偏差最大值，并通過PI環(huán)節(jié)引入到交流電壓輸入端，保持該最大值直至附加控制功能退出。

6.一種高壓換流站同步調(diào)相機(jī)電壓無功協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括主從控制器及輸入輸出單元，其中，主從控制器用于接收系統(tǒng)電壓、無功指令，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的高壓換流站同步調(diào)相機(jī)電壓無功協(xié)調(diào)控制方法；所述輸入輸出單元用于完成調(diào)相機(jī)、無功小組閉環(huán)控制。

7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述主從控制器為雙機(jī)熱備用方式，分別與主站系統(tǒng)雙向連接。