[發明專利]一種同步調相機與直流換流站的穩態無功協調控制方法

有效

• 申請號: 202010371333.0
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111262255B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 陳波;熊華強;李升健;舒展;程思萌;陶翔;汪碩成
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/36;H02J3/50
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

1.一種同步調相機與直流換流站的穩態無功協調控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

在直流控保系統與調相機AVC子站中設置協調控制參數；

隨著直流換流站所需無功補償的變化，直流控保系統采用傳統控制方式完成濾波電容器組第一輪投切，此時交直流系統無功交換量ΔQ在半組濾波電容容量以內；

直流控保系統向調相機AVC子站反饋濾波電容投入組數N和交直流系統無功交換量ΔQ和單組電容器對直流換流站母線電壓的影響值ΔU；

調相機AVC子站預估切除一組濾波電容后，剩余濾波電容無功功率補償減少量Q_x，Q_x的計算公式為其中，U_n為直流換流站母線電壓額定值，ΔU為單組電容器對直流換流站母線電壓的影響值，Qc為單組濾波電容功率補償容量，N為投入的濾波電容器組數；

調相機AVC子站預估調相機無功出力增加至最大值后，剩余濾波電容無功補償增加量Q_y，Q_y的計算公式為其中，k為調相機臺數，Q₀為單臺調相機當前無功出力值，Q_max為調相機控制系統中的最大無功出力值，Q_c為單組濾波電容功率補償容量；

調相機AVC子站計算總無功功率補償減少量Q_t，Q_t的計算公式為Q_t＝Q_x-Q_y；

調相機AVC子站以交直流系統無功交換量ΔQ、總無功功率補償減少量Q_t和調相機剩余可調容量為判據，向直流控保系統下發“維持現有投切方式”指令或“切除一組濾波電容”的修正投切指令；

直流控保系統以調相機AVC子站下發的指令類型和濾波電容現有投入組數為判據，決定是否執行“切除一組濾波電容”的修正投切指令，并向調相機AVC子站反饋動作報告信息；

調相機AVC子站依據交直流系統無功交換量ΔQ、調相機剩余可調容量和直流控保系統反饋動作報告信息類型，計算單臺調相機無功出力值并生成控制指令，以下發給調相機控制系統以控制調相機執行。

2.根據權利要求1所述的一種同步調相機與直流換流站的穩態無功協調控制方法，其特征在于，所述調相機AVC子站向直流控保系統下發不同的投切指令，其方法和判據如下：

所述調相機AVC子站以交直流系統無功交換量ΔQ、總無功功率補償減少量Q_t和調相機剩余可調容量為判據，向直流控保系統下發不同的投切指令；

根據交直流系統無功交換量ΔQ、總無功功率補償減少量Q_t和調相機剩余可調容量判定，設調相機投運臺數為k，單臺調相機當前無功出力值為Q₀，若k(Q_max-Q₀)≥Q_t+1/2Q_c-ΔQ，調相機AVC子站向直流控保系統下發“切除一組濾波電容”的修正投切指令；否則下發“維持現有投切方式”指令，其中，Q_max為調相機控制系統中的最大無功出力值，Q_c為單組濾波電容功率補償容量。

3.根據權利要求1所述的一種同步調相機與直流換流站的穩態無功協調控制方法，其特征在于：所述直流控保系統判斷是否執行修正投切指令，并向調相機AVC子站反饋動作報告信息，其方法和判據如下：

當直流控保系統接收到“切除一組濾波電容”指令后，進行第二輪投切,若N≥N_min+1，則執行“切除一組濾波電容”動作，穩定后重新監測統計直流換流站出線與交直流系統無功交換量ΔQ并反饋至調相機AVC子站，同時報告“修正投切動作完畢”；若N＝N_min，則向調相機AVC子站報告“濾波電容投入組數已達最小值”，不執行“切除一組濾波電容”動作，其中，N為投入的濾波電容器組數，N_min為直流控保系統中的濾波電容最少投入組數。

4.根據權利要求3所述的一種同步調相機與直流換流站的穩態無功協調控制方法，其特征在于：當直流控保系統接收到“維持現有投切方式”指令后，向調相機AVC子站反饋“確定維持”信息。

5.根據權利要求4所述的一種同步調相機與直流換流站的穩態無功協調控制方法，其特征在于，所述調相機AVC子站計算單臺調相機無功出力值并生成控制指令，其判據為：調相機AVC子站根據交直流系統無功交換量ΔQ、調相機剩余可調容量和直流控保系統反饋的動作報告信息類型下發控制指令，當調相機AVC子站收到“確定維持”和“濾波電容投入組數已達最小值”信息后，若ΔQ＜0，繼續判定，若k(Q_max-Q₀)≥|ΔQ|，則Q_ref＝Q₀+|ΔQ|/k，其中，Q_ref為單臺調相機無功出力值；否則Q_ref＝Q_max；若ΔQ≥0，繼續判定，若Q₀-|ΔQ|/k＞0，則單臺調相機無功出力值為Q_ref＝Q₀-|ΔQ|/k，否則Q_ref＝0；當調相機AVC子站收到“修正投切動作完畢”信息后，若k(Q_max-Q₀)≥|ΔQ|，則單臺調相機無功出力值為Q_ref＝Q₀+|ΔQ|/k；否則Q_ref＝Q_max。