[發(fā)明專利]一種同步調(diào)相機(jī)與直流換流站的穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010371333.0
• 申請(qǐng)日: 2020-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111262255B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳波;熊華強(qiáng);李升健;舒展;程思萌;陶翔;汪碩成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/36;H02J3/50
• 代理公司: 南昌賢達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發(fā)明公開(kāi)了一種同步調(diào)相機(jī)與直流換流站的穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制方法。增加調(diào)相機(jī)AVC子站與直流控保系統(tǒng)信息互聯(lián)通道，在直流控保系統(tǒng)與調(diào)相機(jī)AVC子站中設(shè)置協(xié)調(diào)控制參數(shù)，隨著直流換流站所需無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖兓{(diào)相機(jī)AVC子站以交直流系統(tǒng)無(wú)功交換量等信息為判據(jù)，遵循濾波電容器組優(yōu)先動(dòng)作，調(diào)相機(jī)后續(xù)精調(diào)，濾波電容欠補(bǔ)償，調(diào)相機(jī)遲相補(bǔ)充的原則，下發(fā)濾波電容器組投切修正指令與調(diào)相機(jī)無(wú)功調(diào)節(jié)指令，使交直流系統(tǒng)無(wú)功交換量在半組濾波電容容量以內(nèi)。本發(fā)明可有效提升直流受端電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定水平，該發(fā)明可以基于調(diào)相機(jī)AVC子站就地控制模式，只需關(guān)注直流換流站整體與交直流系統(tǒng)無(wú)功交換量，無(wú)需全局優(yōu)化與協(xié)調(diào)，控制策略簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，可實(shí)施性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)無(wú)功控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種同步調(diào)相機(jī)與直流換流站的穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制方法。

背景技術(shù)

隨著特高壓直流工程的大量投運(yùn)，受端交流電網(wǎng)為了滿足直流功率消納與調(diào)峰需求，區(qū)域內(nèi)的常規(guī)機(jī)組開(kāi)機(jī)規(guī)模逐漸減少，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐能力削弱，電壓穩(wěn)定裕度不斷降低，尤其對(duì)于弱受端電網(wǎng)，交流故障導(dǎo)致系統(tǒng)電壓失穩(wěn)已經(jīng)成為威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素。

為應(yīng)對(duì)嚴(yán)重故障對(duì)電網(wǎng)的沖擊，可以從緊急控制和預(yù)防控制兩方面開(kāi)展相應(yīng)措施。目前常用的緊急控制方法包括切機(jī)切負(fù)荷、低壓減載、聯(lián)絡(luò)線解列、直流功率調(diào)制(緊急提升或緊急速降)等措施，可以最大程度降低故障發(fā)生后對(duì)電網(wǎng)的不利影響，但是會(huì)造成發(fā)電和負(fù)荷損失。常用的預(yù)防控制方法主要是配套大容量調(diào)相機(jī)或者發(fā)電機(jī)組預(yù)留一定的旋轉(zhuǎn)備用，將預(yù)想故障防范于未然，這些措施需要巨額的設(shè)備投資，且不利于發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

相關(guān)研究表明，受端交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定水平與網(wǎng)側(cè)和源側(cè)穩(wěn)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償比例直接相關(guān)。網(wǎng)側(cè)無(wú)功補(bǔ)償資源主要包括變電站低容低抗、直流換流站濾波電容等，源側(cè)無(wú)功補(bǔ)償資源主要包括常規(guī)發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)等。由電容器和發(fā)電機(jī)組的無(wú)功電壓動(dòng)態(tài)特性可知，當(dāng)交流系統(tǒng)故障引起母線電壓急劇跌落時(shí)，網(wǎng)側(cè)電容器組暫態(tài)無(wú)功輸出下降，源側(cè)發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)暫態(tài)無(wú)功輸出上升，如果穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電容器組無(wú)功補(bǔ)償占比大，則故障時(shí)系統(tǒng)無(wú)功缺額更大，不利于電壓恢復(fù)；若發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)無(wú)功補(bǔ)償占比大，則故障時(shí)能夠提供的無(wú)功支撐更多，有利于電壓恢復(fù)。交流故障引起直流換相失敗，后續(xù)恢復(fù)期間需要從交流系統(tǒng)吸收大量無(wú)功，若母線電壓不能快速恢復(fù)，會(huì)使直流系統(tǒng)持續(xù)從交流系統(tǒng)吸收無(wú)功功率，導(dǎo)致連續(xù)換相失敗后雙極閉鎖，甚至系統(tǒng)失穩(wěn)。目前，對(duì)于如何充分協(xié)調(diào)和優(yōu)化現(xiàn)有的各種無(wú)功電壓調(diào)節(jié)資源，以較小的調(diào)度代價(jià)來(lái)提升特高壓直流接入后受端電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定水平還有待深入研究。

從已投運(yùn)的直流換流站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，調(diào)相機(jī)與濾波電容器的功能定位不相同，兩者之間缺少協(xié)同配合。同步調(diào)相機(jī)主要用于提供動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐，雖然接入了AVC(Automatic Voltage Control，自動(dòng)電壓控制)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，但原則上并不會(huì)參與系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)節(jié)，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)無(wú)功出力為零。直流換流站根據(jù)輸送的有功功率大小需要消耗一定比例的無(wú)功功率，當(dāng)前，直流控保系統(tǒng)主要采用電壓控制或無(wú)功控制模式，投切濾波電容組器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，使直流換流站交流母線電壓或交直流系統(tǒng)無(wú)功交換量在允許范圍之內(nèi)。

如何對(duì)調(diào)相機(jī)與直流換流站進(jìn)行穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制，增加調(diào)相機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償比重，減少濾波電容的無(wú)功補(bǔ)償比重，對(duì)于提升特高壓直流接入后弱受端交流電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定水平具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述如何對(duì)調(diào)相機(jī)與直流換流站進(jìn)行穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制的技術(shù)問(wèn)題，提供一種同步調(diào)相機(jī)與直流換流站的穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種同步調(diào)相機(jī)與直流換流站的穩(wěn)態(tài)無(wú)功協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟：

在直流控保系統(tǒng)與調(diào)相機(jī)AVC子站中設(shè)置協(xié)調(diào)控制參數(shù)；

隨著直流換流站所需無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖兓绷骺乇Ｏ到y(tǒng)采用傳統(tǒng)控制方式完成濾波電容器組第一輪投切，此時(shí)交直流系統(tǒng)無(wú)功交換量ΔQ在半組濾波電容容量以內(nèi)；