[發明專利]一種基于電抗器投切的無功補償方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 201911032374.0
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN111327067A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 郭龍;辛清明;彭發喜;趙曉斌;雷博;李巖
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本申請中公開了一種基于電抗器的無功補償方法、裝置及設備，方法包括：當直流輸電系統滿足無功裝置投入的條件，且直流輸電系統的無功交換量大于或等于第一預設交流吸收無功交換量時，在直流輸電系統中投入感性無功補償裝置和一組容性無功補償裝置；當直流輸電系統滿足無功裝置切除的條件，且直流輸電系統的無功交換量的絕對值大于或等于第一預設交流發出無功交換量的絕對值，在直流輸電系統中投入感性無功補償裝置；當直流輸電系統的無功交換量大于或等于第二預設交流吸收無功交換量時，在直流輸電系統中切除電抗器。本申請所增加的感性無功補償裝置和容性無功補償裝置的容量較小，并解決了現有技術中的電壓波動的技術問題。

技術領域

本申請涉及無功補償領域，尤其涉及一種基于電抗器投切的無功補償方法、裝置及設備。

背景技術

直流輸電系統為了保證自身的無功需求，常常需要配置無功補償裝置。直流輸電系統所需的無功隨著有功功率的增大而增大，因此要求無功設備隨著有功功率的變化而逐漸投入或切除。在無功設備的投入或切除的過程中，將會對交直流系統產生沖擊，引起交流電壓的波動。

通常，電力系統對交流電壓的波動均有限制要求，需要滿足電能質量的相關標準的要求，因此無功補償設備的小組容量設計時，通常容量不能過大，負責將會超過電壓波動的要求。同時交流電壓的穩態波動范圍、換流變壓器分接頭以及觸發角(熄弧角)范圍存在一一對應關系。在一般的設計中，要求分接頭的檔距大于交流系統電壓的穩態波動，以免由于無功補償設備的投切引起換流變分接頭檔距的頻繁動作，同時要求觸發角的角度變化范圍與分接頭的檔距存在關聯關系，即觸發角的變化范圍引起的電壓變化應略大于分接頭檔距引起的電壓變化。三者存在的關系為：KaKOLTCKFW，其中Ka為角度變化范圍引起的電壓波動；KOLTC為分接頭動作一檔引起的電壓波動；KFW為無功補償設備小組投切引起的電壓波動。直流輸電系統需求的無功總量一定，因此無功補償裝置的總容量一定，若是小組裝置的容量要求越小，則組數越多，設備成本和占地將增大。出于節省設備造價和節省占地的角度，會要求增大無功補償設備的小組容量，從而使得小組無功補償裝置投切時引起的電壓波動將超過分接頭要求的電壓波動。即出現無功補償設備的容量與分接頭檔距不匹配的問題。

在此種情況下，無功補償裝置投切后，變壓器的分接頭將根據控制要求發生動作，而后會引起直流系統的角度變化。

發明內容

本申請提供了基于電抗器的無功補償方法、裝置及設備，通過對直流輸電系統的無功交換量進行監測和判斷，根據無功交換量的變化判斷是否投入感性無功補償裝置、容性無功補償裝置或切除電抗器，限制了電壓波動后引起的分接頭動作，從而抑制由于無功補償裝置投切引起的電壓波動超標問題。本申請僅通過對電抗器的控制方式，便能實現控制電壓波動，而不需要增加過多的任何實際設備，所增加的感性無功補償裝置和容性無功補償裝置的容量較小，減少控制成本，解決了現有技術中的電壓波動的技術問題。

本申請第一方面提供了一種基于電抗器投切的無功補償方法，包括：

當直流輸電系統滿足無功裝置投入的條件，且所述直流輸電系統的無功交換量大于或等于第一預設交流吸收無功交換量時，在所述直流輸電系統中投入感性無功補償裝置和一組容性無功補償裝置；

當所述直流輸電系統滿足無功裝置切除的條件，且所述直流輸電系統的無功交換量的絕對值大于或等于第一預設交流發出無功交換量的絕對值，在所述直流輸電系統中投入感性無功補償裝置；

當所述直流輸電系統的無功交換量大于或等于第二預設交流吸收無功交換量時，在所述直流輸電系統中切除電抗器。

可選地，所述當所述直流輸電系統的無功交換量大于或等于第二預設交流吸收無功交換量時，包括：當所述直流輸電系統滿足無功裝置切除的條件時，在所述直流輸電系統中同時切除電抗器和容性無功補償裝置。

可選地，所述直流輸電系統正常運行時，無功交換量滿足預設無功交換量范圍。