[發明專利]一種調相機與換流站靜態無功補償設備協調控制的方法

在審

• 申請號: 202010169616.7
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111371102A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 許其品;楊銘;徐蓉;劉麗麗;朱宏超;徐春建;趙紹興;袁亞洲
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松

本發明公開了一種調相機與換流站靜態無功補償設備協調控制的方法，對調相機母線電壓采用電壓環進行控制，對調相機輸出的無功功率采用慢速無功環進行控制，將慢速無功環的輸出疊加到調相機電壓給定值上，穩態運行時，慢速無功環將調相機無功功率穩定在設定值；在調相機母線電壓快速變化時，檢測交流母線電壓U_H，根據交流母線電壓U_H計算得到無功控制目標值Q_cal；根據無功控制目標值Q_cal計算靜態無功補償設備需變量Q_flt；根據靜態無功補償設備需變量Q_flt向靜態無功補償設備下發投切命令。本發明可加快靜態無功補償設備的投切速度，減緩濾波器投切造成的擾動，平滑靈活的調節無功，快速恢復母線電壓。

技術領域

本發明涉及一種調相機與換流站靜態無功補償設備協調控制的方法，屬于電機勵磁控制技術領域。

背景技術

在直流輸電工程中，換流器無論是運行在送端的整流狀態還是受端的逆變狀態，都要消耗大量的無功功率。在額定有功功率輸送條件下，整流站需要消耗的無功功率通常占直流輸送功率的30%～50%，而逆變站需要消耗的無功功率則約占40%～60%。

目前，換流站配置的無功補償設備大多為濾波器及電容器組，雖然可以解決穩態無功平衡問題，但因響應速度等局限，導致動態無功儲備不足、直流輸送功率受限、換相失敗及閉鎖情況時有發生。為增加換流站動態無功儲備，提高系統電壓穩定性，因此選擇在換流站加裝調相機。

雖然調相機的主要作用已得到較充分的發揮，但其平滑靈活的調節能力卻并未得到充分挖掘。當投切濾波器組時，由于單組容量較大，其投切的暫態過程中將給換流母線電壓造成較大的波動，這一電壓波動甚至有可能超過規程允許范圍，出現過投或過切問題，因此，濾波器只能一組一組的投切，使得暫態過程電壓恢復速度緩慢。

發明內容

目的：為了解決由于現有的靜態無功補償設備沒有與調相機協調控制，靜態無功補償設備只能一組一組投切，投切速度慢，電壓恢復速度慢，且可能出現過投或過切問題。本發明提供一種調相機與換流站靜態無功補償設備協調控制的方法，研究換流站調相機與換流站靜態無功補償設備間的協調控制，通過協調控制可以加快濾波器或電容器組等靜態無功補償設備的投切速度，為低電壓恢復/高電壓抑制發揮更好的作用。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種調相機與換流站靜態無功補償設備協調控制的方法，包括如下步驟：

對調相機母線電壓采用電壓環進行控制，對調相機輸出的無功功率采用慢速無功環進行控制，將慢速無功環的輸出疊加到調相機電壓給定值上，穩態運行時，慢速無功環將調相機無功功率穩定在設定值；

在調相機母線電壓快速變化時，檢測交流母線電壓U_H，根據交流母線電壓U_H計算得到無功控制目標值Q_cal；

根據無功控制目標值Q_cal計算靜態無功補償設備需變量Q_flt；

根據靜態無功補償設備需變量Q_flt向靜態無功補償設備下發投切命令。

作為優選方案，所述調相機與換流站相連接。

作為優選方案，將交流母線電壓給定值U_Href與交流母線電壓U_H之間的差經PID運算得到的無功控制目標值Q_cal。

作為優選方案，無功控制目標值Q_cal減去調相機的無功出力Q_GL得到靜態無功補償設備需變量Q_flt。